Black Panther nennt Groschopp seine elektronisch-kommutierten Servomotoren der dritten Generation. Durch eine konsequente Optimierung der aktiven Kernelemente (Stator, Rotor, Magnete) und den Einsatz einer modernen Einzelzahnwicklung wurde die Leistungsdichte im Vergleich zu herkömmlichen High-End-Servomotoren um den Faktor zwei bis drei gesteigert. Die für eine sinusförmige Bestromung optimierten und daher häufig als Drehstrom-Synchron-Servomotoren bezeichneten Motoren produzieren beim Betrieb an einem Servoregler ein sehr konstantes und gleichförmiges Drehmoment. Die Erweiterung der Niederspannungsbaureihe um den EGK80-40 bietet in der Anwendung einige technische Vorteile: Die optional realisierbare Sinuskommutierung bewirkt, verglichen mit der bisherigen Blockkommutierung, eine höhere Effizienz, sehr gute Gleichlaufeigenschaften vor allem bei niedrigen Drehzahlen sowie eine geringere Geräusch- und Wärmeentwicklung. So wie die vorherige Baugröße EGK65-30NA zeichnet sich auch die erweiterte Variante durch eine hohe Leistungsdichte, Positioniergenauigkeit und Dynamik aus.
Integrierter Servoregler
Auch der EGK80-40 verfügt über einen integrierten Servoregler. Durch die Integration des Reglers reduzieren sich Verdrahtungsaufwand und Platzbedarf. Der Schaltschrank kann damit kleiner ausgelegt werden oder je nach Anwendung komplett entfallen. Trotz der kompakten Regelelektronik muss gegenüber zentralen Reglern auf keinerlei Funktionen verzichtet werden. Das voll integrierte Antriebskonzept benötigt kein Anlernen des Motors an den Regler. Es ist somit eine Out-of-the-box-Lösung, die sofort einsatzbereit ist. Durch die windowsbasierte Bedienoberfläche der Programmiersoftware können die Regelparameter des Antriebs ohne nennenswerte Vorkenntnisse angepasst werden. Über mehrere digitale und analoge Ein- und Ausgänge sowie die interne MPU (Motion Process Unit) lassen sich komplexe Abläufe programmieren. Die Software bietet neben Monitoring-Tools auch Funktionen wie den Oszilloskop-Modus sowie diverse Diagnose- und Tuning-Funktionen an. Neben CAN-Bus kann der EGK80-40 optional um eine Profibus- oder Profinet-Schnittstelle erweitert werden.
Frei programmierbar durch integrierte MPU
Nach abgeschlossener Parametrierung über die Software kann der Motor im unabhängigen Betrieb über I/Os gesteuert werden. Mögliche Regelungsarten sind Drehzahlregelung, Positionierung und Stromregelung. Bei der Drehzahlregelung fährt der Motor nach Freigabe eine konstant eingestellte Geschwindigkeit ab. Außerdem kann bereits im Regler ein komplexes Wegprogramm abgespeichert und abgefahren werden. Für eine genaue Positionierung sorgt der hochauflösende Encoder mit bis zu 13Bit pro Wellenumdrehung. Die Stromregelung (auch Drehmomentregelung) dient der Drehmoment- und Blockierungsüberwachung. Wird diese Art der Regelung eingesetzt, kann der Motor bis zu einem eingestellten Strom oder Drehmoment belastet werden. Sollte das benötigte Moment den eingestellten Strom überschreiten, bleibt der Motor stehen. Alle Betriebsarten sind flexibel konfigurierbar und können durch die interne MPU zu anspruchsvollen Bewegungsabläufen kombiniert werden. Die Abgabeleistung des Servomotors beträgt im Dauerbetrieb 350W, kurzzeitige Stromspitzen bis 50A sind möglich. Interne Sensoren überwachen kontinuierlich Spannung und Temperatur und schalten den Motor bei Überlast ab. So entsteht dem Anwender kein Schaden. Auch über die Software können Stromgrenzen eingestellt werden, sodass Abweichungen der Nenndaten direkt als Fehler detektiert werden. Diese können über die digitalen Ausgänge signalisiert oder über CAN respektive installierte Schnittstellen abgefragt werden.
Gut für mobile Anwendungen
Die kompakte und dynamische EGK-Baureihe Black Panther wurde ursprünglich für 325/560V-Systeme entwickelt. Doch der Trend geht zu dezentralen Einsatzorten von Motoren sowie Reglern. Immer mehr Applikationen werden mit Akkus betrieben. Groschopp hat reagiert und bietet die Black-Panther-Motoren inzwischen für Kleinspannungen von 24 bis maximal 60V an. Der EGK80-40 lässt sich ohne größeren Aufwand direkt in ein batteriebetriebenes System integrieren und eignet sich daher gut für mobile Anwendungen, die hochdynamische Beschleunigungs- und Bremsvorgänge, hohe Wirkungsgrade oder einen gleichmäßigen, ruhigen Lauf für die Drehmoment- und Drehzahlregelung erfordern. Beispielsweise kommen in der Logistik vermehrt autonome Shuttle-Systeme und führerlose Flurförderzeuge zum Einsatz, die mit Batterien betrieben werden. Oft werden dort Systemspannungen von 24 und 48V verwendet. Servomotoren mit integrierter Regelung sind hier klar im Vorteil. So haben permanentmagneterregte Gleichstrommotoren zwar eine ähnliche Kennlinien-Charakteristik wie Servomotoren, allerdings sind die bürstenbehafteten Motoren bei weitem nicht so effizient und können auch in puncto Laufeigenschaften nicht mithalten.
