Inhaltsverzeichnis
Werbung
www.cs-lab.eu
5. Empfehlungen und Auswahl von Antrieben (Motortreibern)
Die Wahl entsprechender Motoren für die Maschine ist eine sehr individuelle Sache. In diesem Kapitel
werden Unterschiede zwischen Schritt- und Servomotoren kurz beschrieben. Wie die Erfahrung zeigt,
stehen viele Entwicklungsingenieure vor dem Dilemma, welche Lösung zu wählen. Noch bis vor Kur-
zem wurden in einfacheren Maschinen aufgrund hoher Preise für Servomotoren so gut wie immer nur
Schrittmotoren eingesetzt. Der technologische Fortschritt und die Verbreitung der Servo-Technik füh-
ren heutzutage dazu, dass es sich sogar beim Hobbybau einer Maschine lohnt, über die Wahl von
Servoantrieben nachzudenken.
Der am häufigsten begangene Fehler bei der Entschei-
dungstreffung ist die Wahl der Leistung (und des Dreh-
moments) des Servoantriebs. Es ist so, weil man sich
durch Dreh- und Haltemoment beeinflussen lässt. Der
erste Parameter wird am häufigsten bei Servo- und der
zweite bei Schrittmotoren angegeben. Beide werden am
häufigsten in derselben Einheit Nm (Newtonmeter) ge-
nannt. Bei der Wahl der Leistung eines Servoantriebs
sollte man diese Parameter nicht miteinander verglei-
chen. Der für den Schrittmotor angeführte Haltemoment
entspricht der Kraft, mit der die Welle des unter Spannung stehenden Motors im Ruhestand in ihrer
Stellung gehalten wird. Bei sehr geringen Drehzahlen von etwa 200 UpM ist der Drehmoment annä-
hernd gleichwertig (siehe die untenstehenden Abbildungen), mit steigender Drehzahl aber sinkt der
Drehmoment, d.h. eigentlich die Kraft an der Welle, drastisch. Er sinkt bis auf so niedrige Werte, dass
es oft vorkommt, dass der Motor bei 1000 UpM keine Kraft mehr hat, um sich zu drehen, geschweige
denn eine Maschine anzutreiben.
In einfachen Worten gesagt: der 3-Nm-Schrittmotor erreicht den Drehmoment von 3 Nm bei einer
sehr niedriger Drehzahl (von etwa 200 UpM) und bei steigender Drehzahl nimmt seine Kraft schnell
ab, indem sie den Nullwert anstrebt. Oben rechts kann man das am Beispiel der Kennlinien eines
Schrittmotors genau sehen.
Ganz anders sieht das bei Servomotoren aus. Erstens
werden da der Nenndrehmoment und die Nenndrehzahl
angegeben. Der 1-Nm/2000-UpM-Motor kann also im
Dauerbetrieb bei 2000 UpM laufen und bei dieser Dreh-
zahl an der Welle 1 Nm Drehmoment bieten. Außerdem
sind die Servomotoren durch noch ein sehr wichtiges
Merkmal geprägt: sie lassen sich zeitweise überlasten.
Was bedeutet das? Dass der 1-Nm-Motor kann vorüber-
gehend sogar 2,5-4 Nm (je nach Motortyp) aufbringen. In Wirklichkeit entsteht die größte Belastung
des Motors bei dynamischer Beschleunigung, das sind aber nur kurzzeitige Belastungen, bei denen die
Möglichkeit der Motorüberlastung äußerst nützlich sein kann.
Bei Einsatz einer Bewegungssteuerung mit schnellen STEP-Ausgängen wie CSMIO/IP-S ist die maximale
Schrittzahl, die damit erreicht werden kann, ein wichtiger Parameter des Motorantriebs. Bei Steue-
rungen mit einer höheren STEP-Signal-Frequenz dürfen höhere Schrittteilungen (bei Schrittmotoren)
oder Inkrementalgeber mit mehr Impulsen pro Umdrehung (bei Servomotoren) verwendet werden.
CS-Lab s.c. | CSMIO/IP-S 6-achsen CNC Steuerung
36
Werbung
Inhaltsverzeichnis
