DASM + FU + Geber zum positionieren mit einer Linearachse

[#ALF]

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Hi,

ich bin leider neu in der Antriebstechnik und mich quält eine Frage.

Ich habe ein kleines Projekt, indem über eine Linearachse mit Zahnriemenantrieb eine Position über einen Absolutwertgeber angefahren werden. Dabei sollte die Positionierung auf 1 mm genau sein und die Geschwindigkeit v des Objekts soll maximal 100 mm/s betragen. Die Anforderung ist jedoch dies mit einer DASM über Frequenzumrichter zu realisieren. Ein Inkrementalgeber kann optional angeschlossen werden. Die zu bewegende Masse ist eher gering < 2 kg.

Die Übersetzung der Linearachse beträgt laut Hersteller 144 mm/U (was ich ehrlich gesagt recht hoch finde). Kann ich die Positionierung auch ohne Getriebe realisieren? Ich habe mir überlegt, dass ich einen DASM mit p = 8 und einer Nenndrehzahl von n = 375 U/min nehme und dann versuch mit der Steuerung bzw. FU zu positionieren. Alternativ müsste ich sonst noch zusätzlich ein Getriebe vorsehen.

Ach ja, und kennt jemand gute Literatur, um sich solches Fachwissen anzueignen.
Gruß

AF

 

[MFreiberger]

Moin #ALF,

was hast Du denn für einen Motor + Getriebe?
100mm/s sind ja jetzt nicht die Welt. Was für Beschleunigungen (negativ und positiv) müssen denn realisiert werden?

 

[#ALF]

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Ja, die Auslegung des Motors und des Getriebes gehört mit zu Aufgabe. Ich würde am liebsten auf das Getriebe verzichten und eine DASM mit n = 375 U/min oder n = 800 U/min wählen, aber da bin ich mir nicht so sicher, ob sich das wirklich noch mit dem Frequenzumrichter regelt lässt.

Um die Beschleunigung habe ich mir bisher noch gar keine Gedanken gemacht, aber so in wie bei einem Aufzug(anfahren/abbremsen) würde da schon reichen. Also soll eher gemütlich sein.

 

[MFreiberger]

Also ein Getriebemotor ist doch eigentlich üblich.
Es kommt auch auf den Geber und den Frequenzumrichter an.

 

[#ALF]

Der Frequenzumrichter ist vorgegeben und ein Inkrementalgeber für den Motor sollte auch kein Problem sein. Die genaue Positionierung soll auch dann eher über einen Absolutwertgeber erfolgen.

Ich kenne mich da nicht so mit aus, aber wenn ein Getriebe notwendig ist, dann werde ich wohl eins dafür auslegen müssen. Die Frage ist dann nur immer wie ich das genau mache.

 

[Holzmichl]

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Bei 144 mm/U und V=100mm/s kommt man auf 41,66 U/min.
Da ist ein Getriebe schon sinnvoll. Wieviel Kraft das Ganze haben soll musst Du halt selber auslegen.

Für die Genauigkeit von +/- 1mm (oder auch +/- 0,5mm brauchst Du normalerweise keine Geberrückführung auf den FU.
Du kannst Dir auch die nötige Reaktionszeit deiner Steuerung ausrechnen.

Bei 50Hz => 100mm/s, kurz vor der Sollposition umschalten auf 5Hz => 10mm/s
Wenn Du durch probieren rausgefunden hast, dass dein Antrieb von 5Hz bis zum Stop z.B. 3mm fährt, musst du eben diesen Weg vor der Position den Stop einleiten / die Freigabe vom Antrieb nehmen.

Eventuell gehen auch weniger als 5Hz, oder Du legst deinen Antrieb so aus, dass die 100mm/s bei 70Hz erreicht werden und durch die vergrößerte Übersetzung macht dein Motor auch 3,5Hz im Schleichgang mit, etc pp.
Bei FU mit Vektorregelung kann man hier erheblich mehr spielen als bei U/f-Betrieb.

Was meiner Meinung nach gar nicht geht, ist ohne Getriebe das Ganze zu probieren und den DASM am FU mit 0,xx Hz fahren zu müssen.

 

[Baschankun]

Ich empfehle, von Reinhard Mansius: Praxishandbuch Antriebsauslegung

Ich stimme bez. des Getriebes Holzmichl zu. Einen Motor bei der maximalen Verfahrgeschwindigkeit von 40rpm zu betreiben bedeutet auch, den Motor (P = M * n) nur zu 10% oder weniger der Nennleistung auszulasten. Das ist Verschwendung.
Das Getriebe hat einen guten Einfluss auf das Trägheitsmoment 1/i².

 

[#ALF]

Hallo,

danke für die ausführlichen Antworten. Das hat mich auf jedenfall schon mal weitergebraucht.

Ja, also ohne Getriebe ist es mit DASM schon mal unsinnig. Die Berechnungen von mir und Holzmichl stimmen auf jedenfall überein, so dass ich es unabhängig überprüfen konnte. Die Idee mit den 70 Hz@100mm/s finde ich sehr gut und werde ich mal ausprobieren.

Ich versuche jetzt erstmal über einen Hersteller das passende Getriebe + DASM zu bekommen und dann schauen wir mal weiter.

Das Buch werde ich mir gleich mal bestellen.

Vielen Dank!

 

[rostiger Nagel]

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Ich weiß ja nicht welchen Hersteller du da gerne hättest.
Ich würde damit zur SEW gehen, die legen das ganze für
dich aus. Dann passt es später auch.

 

[#ALF]

Der FU ist von Nidec und fest vorgegeben. Die bieten unter der Fa. Leroy Somer auch DASM + Getriebe an. Ich werde erstmal mit denen Kontakt aufnehmen und mich abspreche und falls es nicht klappt, dann schaue ich mal bei SEW vorbei.

Die Schnittstelle zwischen Linearachse und Getriebe + Motor ist konstruktionstechnisch eine Katastrophe, da dann ein passender Flansch etc. gewählt werden muss. Würde ich aber lieber eine der Firma machen lassen, damit das alles nachher passt. Der Teufel steckt im Detail, wie man so schön sagt.