Fachpresse: Smart und voll integriert

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Lagerlose Drehgeber bieten zahlreiche An- und Einbaumöglichkeiten und können anwendungsbezogen in unterschiedliche Motoren integriert werden. Die digitale Signalerfassung macht die Messsysteme darüber hinaus zu wichtigen Schnittstellen für ein smartes Antriebsmanagement.

In Berlin beschäftigt die Kübler Group im ihrem Kompetenzzentrum ESB (Engineering Solution Center) ein Team aus sieben Spezialisten für magnetische Systeme, Signalverarbeitung sowie allgemeiner Software-Entwicklung. Von hier aus treibt Kübler die Weiterentwicklung lagerloser Drehgeber voran. Seitdem hat sich das Portfolio an Messsystemen kontinuierlich um neue Anwendungsbereiche erweitert. Im Fokus steht, neben der Aufwertung des Standard-Sortiments, vor allem die Umsetzung anwendungsspezischer magnetischer Systeme. Die Lösungsndung bis hin zur Entwicklung von passenden Lösungen für internationale Kundenprojekte im Vordergrund. Produktion und Auslieferung erfolgt über den Hauptsitz der Kübler Gruppe in Villingen-Schwenningen.

STANDARD-PORTFOLIO AN LAGERLOSEN DREHGEBERN
Lagerlose Drehgeber haben eine kompakte Bauform und können auf beinahe unbegrenzte Wellendurchmesser montiert werden. Kübler bietet hier unterschiedliche Magnetringgrößen an. Das berührungslose Messprinzip sowie die magnetische Abtastung beugen technischen Ausfällen vor. Für eine genaue Drehzahlerfassung stehen die lagerlosen Drehgeber mit einer Auösung von bis zu 16 000 Impulse pro Umdrehung als HTL- oder TTL-Variante zur Verfügung. Die einfache Installation zeigt sich bei der Auswahl der Wellenmontage mit Presssitz, Nabenschraube oder Schraubansch wie auch bei der großen Montagetoleranz zwischen Sensorkopf und Magnetring. Für diese inkrementale Variante sind Wellendurchmesser bis 390 mm möglich. Kübler fertigt lagerlose Drehgeber auch als absolute Variante für Wellendurchmesser von 30 mm mit SSI- oder Canopen-Schnittstelle an. Beim absoluten System muss Sensorkopf und Durchmesser des Magnetrings stets angepasst werden. Deshalb kann man hier von einer kundenspezischen Lösung sprechen.

ANWENDUNGEN VON SCHWERINDUSTRIE BIS WINDKRAFTANLAGEN
Der Einsatz von Sensorik ist vielfältig und stellt diese vor allem in rauen Umgebungen vor große Herausforderungen. Unter schweren Umweltweltbedingen wie Temperaturschwankungen, Feuchte, Staub oder ständigen Schock und Vibrationen werden Sensoren bzw. Drehgeber eingesetzt. Häufig messen sie die Drehzahl von Großmotoren und Generatoren und fungieren somit als Drehzahlrückführung. Solche Motoren finden sowohl in der Schwerindustrie als auch in Windkraftanlagen ihren Einsatz. Küblers lagerlose Drehgeber sind aufgrund der Bauweise nicht durch Wellenströme belastet. Das magnetische Messsystem ist in der robusten Schutzart IP69K ausgeführt. Die Einbautiefe beträgt 10 mm. Unterschiedliche Abtastmöglichkeiten, wie Sensorkopf mit Magnetring oder Sensorkopf mit exiblem Magnetband für größere Durchmesser runden das Sensorsystem ab.

INNOVATIV IN ASYNCHRONMOTOREN INTEGRIERT
Gemeinsam mit ausgewählten Herstellern der Antriebstechnik hat Kübler auf Basis der lagerlosen Drehgeber ein integriertes Messsystem für Asynchronmotoren entwickelt. Eine enge und vertrauensvolle Zusammenarbeit der Partner war essentiell, um das kompakte magnetische Messsystem in den Motor zu integrieren. Dank innovativer Abschirmtechnologie, welche auf FEM berechneten Simulationen basiert, und trotz magnetischer Störfelder, die z. B. beim Auslösen der elektromagnetischen Bremse entstehen, gelangen Einbau und Inbetriebnahme des kompakten magnetischen Messsystems. Als weitere Innovation verfügt der eingesetzte Drehgeber über eine hohe Signalqualität. Dadurch erreicht der Antrieb eine hohe Regelgüte. Die smarte digitale Echtzeit-Signalverarbeitung auf FPGA-Basis regelt ein Driften und Signalfehler, die z. B. durch Temperatur, Alterung und Einbautoleranzen usw. hervorgerufen werden, aktiv aus. Somit werden trotz einer vergleichsweise groben Teilung der magnetischen Maßverkörperung genaue und hochaufgelöste Zustandsgrößen ermöglicht. Durch die Signalverarbeitung kann mittels der ohnehin vorhandenen Kenntnis der Kerngrößen des Antriebssystems zudem das Condition Monitoring und Predictive Maintenance umgesetzt werden. Parametrierbarkeit, auch der integrierten digitalen Signallter mit Delaykompensation, und ein elektronisches Typenschild inklusive Anwenderspeicher runden die Ausstattungsmerkmale ab.

SMART TECHNOLOGY DREHGEBER BEREIT FÜR SMART MOTOR
Kübler richtet seine Drehgeber auf die Vision einer Smart Factory mit vernetzten und selbstorganisierten Produktionsabläufen aus. Davon zeugen die lagerlosen Drehgeber der Sendix-Reihe mit integrierter Smart Technology. Neben der gängigen Erfassung von Messwerten wie Inkremente und Position werden dadurch weitere Messgrößen wie Beschleunigung, Schock, Vibration, Temperatur, Betriebszeit u.v.m aufgezeichnet und ausgewertet. Auch hier soll der smarte Drehgeber zum Informations-, Mess- und Datenzentrum für elektrische Antriebe werden. Die Daten dienen der Zustandsüberwachung des Drehgebers, Motors bzw. für die gesamte Anlage oder Maschine. Daraus lassen sich dann Maßnahmen für die vorausschauende Wartung (Predicitive Maintenance) ableiten. Mit der Smart Identication können Sendix Drehgeber in jede Anlage oder Maschine installiert werden. Dafür sorgt das elektronische Datenblatt. Es beinhaltet wichtige Merkmale zur Kommunikation, zum Drehgeber selbst, zum angeschlossenen Antrieb wie auch zur gesamten Umgebung, um die Drehgeber via „Plug and Play“ einzurichten.
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