Antriebe für die Steuerung von Flugzeugantennen

Flugreisen für Geschäftsleute haben im Zuge der Globalisierung stark zugenommen. Die Zeit im Flugzeug will sinnvoll genutzt sein. Selbst Urlauber möchten auf ihren Flügen online sein oder aus einem breiten Entertainmentprogramm auswählen können. Die störfreie Bereitstellung konstanter In-Flight-Kommunikation ist für die Fluggesellschaften jedoch keine einfache Aufgabe. Elmo Motion Control bietet mit seinen Servoantrieben Gold Hornet eine präzise Bewegungssteuerung, die Satellitenfernseh- und Internetdienste für kommerzielle Flugzeuge zur Verfügung stellt.

Aktuell ist die Entwicklungsgeschwindigkeit der Technologie am Boden noch schneller als die für die Luft. In den letzten Jahren sorgte die Weiterentwicklung der Satellitentechnologie in den Flugzeugen für eine erheblich bessere Verbindungsgeschwindigkeit. Um weltweit schnellere und stabilere drahtlose Internetverbindungen in der Luft anzubieten, müssen die Signal- und Antennentechnologie gleichziehen. Die Herausforderung an die Komponenten für die Flugzeug-Verbindungstechnik sind eine geringe Baugröße und die Gewährleistung einer hohen Präzision, trotz extremer Temperaturen. Und natürlich spielen auch die Kosten eine wichtige Rolle.

Die größte Herausforderung sind jedoch die Flugzeugantennen, die sich nach den Satelliten extrem genau ausrichten lassen müssen. Flugzeugantennen mit hochpräzisen Antriebssystemen tragen daher maßgeblich dazu bei, die gleichbleibenden, langsamen und ruckelfreinen Bewegungen zu ermöglichen, die erforderlich sind, damit sich die Antennen nach den Satelliten ausrichten können. Die Richtantennen kommerzieller Flugzeuge sind entweder auf dem Flugzeugrumpf oder am Heck montiert und können durch die Servoregler der Gold-Hornet-Baureihe die geforderte hohe Präzision zur Ausrichtung auf den Satellitentransponder sicherstellen. Mithilfe der robusten Servoantriebe können die Antennen das Sendesignal des Satelliten über die gesamte Flugbahn verfolgen. Die Gold Hornets mit einer Nennleistung von bis zu 1.600 W gewährleisten einen fehlerfreien Betrieb in den extrem kalten Umgebungsbedingungen in der Luft. Ob im erweiterten Temperaturbereich von -40° bis +70° Celsius, in großen Höhen bis 12.000 Metern oder bei starken mechanischen Erschütterungen oder Vibrationen bis 14 GRMS, die Servoantriebe trotzen jeder Umgebungsbedingung. Mit Nennströmen bis 20 Ampere und maximalen Versorgungsspannungen bis 196 VDC erreichen sie sehr gute Werte.

Des Weiteren helfen die kompakten und platzsparenden Elmo-Regler mit einer Größe von nur 15 x 55 x 46 mm (H x B x T) und einem Gewicht von lediglich 55 Gramm die Antennen aufgrund der geringen Baugröße so nahe wie möglich an dem Drehmotor der Antenne arbeiten zu lassen. Diese Position der Gold-Hornet-Servoantriebe erfordert daher nur sehr wenig Verkabelung, spart Platz und passt in den kleinsten Bauraum, selbst mit ungünstiger Entwärmung, denn im Inneren steckt die geschützte Fasst-Schalttechnologie (Fast and Soft Switching Technology), die einen Wirkungsgrad von über 99 Prozent ermöglicht.

Internationale Standards erfüllt

Die Kommunikation erfolgt über Ethercat- oder Canopen-Schnittstellen in Echtzeit und erlaubt somit auch einen problemlosen Mehrachsbetrieb. Die Servoregler entsprechen allen internationalen Standards in Bezug auf EMV und funktionale Sicherheit STO. Dazu harmonieren sie mit jedem Servomotor, können in Strom-, Geschwindigkeits- und allen Modi von Lageregelung betrieben werden, für Single-, Dual-Loop- und Gantry-Applikationen. Dabei werden alle gängigen Gebersysteme unterstützt. Die Servoantriebslösung beinhaltet einen hochauflösenden Encoder mit über 200 Millionen Impulsen pro Umdrehung und erleichtert so einen reibungslosen Betrieb bei langsamen Verfahrgeschwindigkeiten.

Der Hersteller bietet mit der intuitiven Anwendungssoftware Elmo Application Studio II (EASII) noch ein Tool, mit dem sich der Antrieb problemlos einrichten und abstimmen lässt. Die Windows-basierte Anwendung ermöglicht es jedem Benutzer, den Servoregler für den Einsatz mit jedem Motor zu konfigurieren, unabhängig davon, ob er vorher schon Erfahrung mit dem EAS II hatte oder nicht. Das Tool führt den Nutzer Schritt für Schritt mit vielen unterstützenden Elementen durch die komplette Antriebs- und Steuerungsstruktur einer Maschine. Der Applikationsingenieur wird dabei nie allein gelassen. Einfach zu nutzende Werkzeuge helfen, das System zu konfigurieren und fein zu tunen. Unabhängig davon, welche Servoregler oder Gebersysteme zum Einsatz kommen, wie viele Achsen über welches Netzwerk angesprochen werden sollen, EASII bringt die Maschinenkommunikation, die Antriebsansteuerung und die Programmierung auf einen Nenner. Gleichzeitig stellt es weitere Hilfsmittel zur Verfügung, die helfen, den gesamten Implementierungsprozess wesentlich zu vereinfachen. jl