Ein Frequenzumrichter, zwei Ausführungen

Leistungsfähig, kompakt und reduziert auf das Wesentliche – das ist der Frequenzumrichter SD2B des Lüneburger Spezialisten für Steuerungstechnik und Antriebselektronik Sieb & Meyer. Er ist besonders für kleine CAD/CAM-Fräsmaschinen geeignet, die zum Beispiel in Dentallabors, für Schmuck- oder Gravierarbeiten sowie das Erstellen von Werbedisplays eingesetzt werden.

Das Gerät ermöglicht den sensorlosen Betrieb von synchronen und asynchronen Motoren bis zu einer Drehzahl von 120.000 1/min. „Der klassische SD2B in IP00-Ausführung lässt sich durch seinen raumsparenden 1-Platinen-Aufbau schnell und einfach in die kundenseitige Konstruktion integrieren. Das ist ein großer Vorteil für viele Anwender“, erläutert Torsten Blankenburg, Vorstand Technik von Sieb & Meyer. „Der Hintergrund: Niedervolt-Spindeln sind oftmals in sehr kompakten Maschinen verbaut, demzufolge ist das für die Elektronikkomponenten zur Verfügung stehende Bauvolumen begrenzt.“ Auch die Parametrierung des Geräts gestaltet sich besonders einfach: Über die Software drivemaster2 können Asynchronmotoren mittels U/f-Kennlinie und Synchronmotoren mittels Basisdaten üblicher Motordatenblätter parametriert werden.

Optional kann auch eine Version bezogen werden, bei der die Parametrierung über eine USB-Schnittstelle erfolgen kann. Für die Anbindung an die übergeordnete Steuerung sind beim SD2B alle notwendigen Schnittstellen, wie analoges Sollwertsignal (+/-10V), digitale E/As, RS232 sowie Canbus, standardmäßig implementiert. Die Versorgung erfolgt über ein Niedervoltnetzteil mit einem weiten Eingangsspannungsbereich von 24 V bis 80 V, was eine Anpassung an die maschinenseitige Versorgungsspannung oder die spezifische Nennspannung des Motors ermöglicht. Häufig stehen passende Spannungen bereits in der Maschine zur Verfügung und machen damit die Integration einfach und günstig.

Der SD2B plus ist eine Weiterentwicklung der bestehenden Version. Dieses Gerät ermöglicht zusätzlich eine sensorbehaftete Regelung auf Basis von TTL-Gebern; so lassen sich Motoren drehzahl- beziehungsweise momentgeregelt betreiben – und zwar ab der Drehzahl Null.

Das neue Modell bietet neben zwei TTL-Encoder-Ein- und Ausgängen standardmäßig jeweils fünf digitale Ein-/Ausgänge sowie eine USB-Schnittstelle für eine einfache Parametrierung. „Das Feedback unserer Kunden zum SD2B war und ist sehr gut“, erläutert Torsten Blankenburg. „In weiterführenden Diskussionen hat sich aber herauskristallisiert, dass es je nach Anwendungsfall einen Bedarf für zusätzliche Funktionen gibt.“ So kam aus dem Bereich der optischen Systeme der Wunsch, mehrere Hochgeschwindigkeitsmotoren im Master-/Slave-Betrieb winkelsynchron zu betreiben. Der SD2B plus kann das leisten. In Abhängigkeit von den Motor- und Geberdaten lassen sich somit Motoren bis zu einer Drehzahl von 120.000 1/min bis auf wenige Grad genau synchronisieren.

Die robuste Drehzahlregelung erlaubt dabei auch hohe Massenträgheitsverhältnisse zwischen Motor und Werkzeug von bis zu 1:100. Ein angenehmer Nebeneffekt ist, dass der SD2B plus auch einen sensorbehafteten Betrieb von Werkzeugmaschinen unterstützt. Der klassische Anwendungsfall für den SD2B sind Werkzeugmaschinen für die Mikrobearbeitung. Weil auch beim Betrieb dieser kleinen Maschinen die Sicherheitstechnik eine immer größere Rolle spielt, bietet der SD2B plus zudem standardmäßig die Sicherheitsfunktion STO. Sie sorgt dafür, dass an einem Motor keine drehmomentbildende Energie mehr wirken kann und verhindert so einen ungewollten Anlauf. Darüber hinaus ist standardmäßig eine interne Logikspannungsversorgung vorgesehen – die externe 24 VDC-Versorgung kann somit entfallen.

Speziell im Fall von Mehrachsanwendungen erlaubt die DC-Versorgungsspannung den Betrieb mit einem zentralen Netzteil, was eine Reduzierung des Verdrahtungsaufwands ermöglicht. Ein weiterer Unterschied zum bestehenden Modell ist mit dem bloßen Auge sichtbar, denn der SD2B plus verfügt über ein IP20-Gehäuse. Kompakt ist das Gerät auch mit Gehäuse: Dank der geringen Bauhöhe von nur 25 Millimetern wird nur wenig Bauraum benötigt. aru