Servomotoren werden überall dort eingesetzt, wo präzise, dynamische und energieeffiziente Antriebsaufgaben auf geringem Bauraum umgesetzt werden müssen. Allerdings sind auch hier die Sonderwünsche der Anwender in Bezug auf Antriebseigenschaften oder auch bei Design-to-Cost für unterschiedliche applikative Anforderungen zu berücksichtigen. „Eine Produktreihe, die alles kann und dann für einfachere Anwendungen auch von der Kostenseite overengineered ist, stellt kein marktgerechtes Angebot mehr dar“, erklärt Christian Bergner, Head of Product Management Servo Drives & Motors bei Lenze Automation. Das Unternehmen habe deshalb die neuen Synchron-Servomotoren MCM und m850 auf den Markt gebracht, um so eine kompakte, maßgeschneiderte Antwort auf Anwendungen im mittleren Dynamikbereich bei gleichzeitig hohen Anforderungen an die Laufruhe bereitstellen zu können. Für Anwendungen mit höchsten Dynamikanforderungen steht parallel die Synchron-Servomotorenreihe MCS zur Verfügung.

Christian Bergner, Bild: Lenze

„Der Bereich Lenze Digital bündelt die Kompetenz für Cloud-Lösungen zur digitalen Vernetzung. Dabei setzen wir komplett auf offene Strukturen und Standards, um auch herstellerüber-greifende Lösungen und sogenannte Multi-Cloud-Konzepte umsetzen zu können.“

Christian Bergner, Head of Product Management Servo Drives & Motors, Lenze Automation

Im industriellen Umfeld werden an die kleinen Servomotoren mittlerweile die gleichen Anforderungen gestellt wie an herkömmliche Servomotoren hinsichtlich Dynamik, Robustheit und Präzision. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, entwickelte Wittenstein die industrietauglichen Kleinservomotoren der Cyber Dynamic Line. Sie haben ein robustes Edelstahlgehäuse, einen integrierten Absolutwertgeber und eine schleppkettentaugliche Einkabellösung. Mit vier Baugrößen von 17 bis 40 Millimetern im Außendurchmesser ermöglichen sie den Einsatz von Servotechnik auf kleinstem Bauraum. „Doch Motoren verkaufen sich immer weniger alleine“, sagt Carolin Ank, Produktmanagerin bei Wittenstein Cyber Motor.

optische Encoder, Bild: Maxon Motor
Der neue reflektive optische Encoder ENX 16 RIO überzeugt mit einer Auflösung von bis zu 65.536 Impulsen und einem kompakten sowie robusten Gehäuse. Bild: Maxon Motor

„Die Anwender wünschen sich immer mehr Komplettlösungen mit einem echtzeitfähigen Servoregler, die sich einfach und schnell in die Automatisierungsumgebung einbinden lassen.“ Durch eine hochauflösende Drehmomentregelung und vielfältige Feldbusschnittstellen wie CANopen, EtherCAT, Profinet RT/IRT, Ethernet/IP und Sercos III bietet Wittenstein hier mit der Cyber Simco Line eine weitreichende Konnektivität. Zudem bieten die Servoregler mit der integrierten Safety Funktion STO höchste Sicherheit gemäß SIL3 und PLe. Damit lassen sich zahlreiche Aufgabenstellungen rund ums Kleben, Dosieren und Abfüllen, Positionieren von Kleinteilen, Zustellen, Fügen und Biegen in Bearbeitungsprozessen und das automatisierte Greifen lösen. „Durch das sehr gute Verhältnis von hohem Drehmoment und geringem Motorgewicht muss in bewegten Achsen wenig Masse beschleunigt und gebremst werden – was die auf die Mechanik einwirkenden Störgrößen minimiert“, hebt Ank hervor.

Motoren werden energieeffizienter

Gerade im industriellen Umfeld spielt das Thema Nachhaltigkeit und Energieeffizienz eine große Rolle. Bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) sind im Vergleich zu Asynchron- und Bürstenmotoren sehr kompakt und hocheffizient. Ihre große Leistungsdichte macht sich auch im Gewicht und in der Effizienz bemerkbar. Deshalb eignen sie sich besonders gut für Stelleinrichtungen, in Gelenken von Industrierobotern, Antriebssystemen von Werkzeugmaschinen sowie Fahrrädern und in batteriegetriebenen Anwendungen. Noch stärker an der Effizienzschraube drehen kann man, wenn man das gesamte Antriebssystem aus BLDC-Motoren, Elektronik und Getriebe betrachtet. „Allein mit der Kombination von Motor und Regelelektronik erreichen wir hier bereits Wirkungsgrade von bis zu 90 Prozent“, berichtet Johannes Moosmann. Servomotoren sind durch ihre konstruktive Gestaltung sehr energieeffizient. Mit einer neuen Rückspeiseeinheit r700 können Lenze-Motoren die Bremsenergie in sinnvoller Weise zurückspeisen: „Der hohe Wirkungsgrad und die Einsparung externer Filter ermöglichen eine Amortisierung innerhalb kurzer Zeit“, sagt Christian Bergner. Durch die einfache Konzeption dieser Einheiten seien diese ohne Parametrierung sofort einsatzbereit und können auch nachträglich statt eines Widerstands problemlos in einen Zwischenkreisverbund integriert werden.

Elektrische Antriebe machen im Verbund mit Sensoren und IT-Lösungen ein Umdenken bei Aktoren möglich. Die Antriebstechnik sieht sich daher nach Aussage des ZVEI in der aktiven Rolle, die Gestaltung des künftigen Industrieprodukts Antrieb 4.0 voranzutreiben. Dazu sind herstellerübergreifend standardisierte Schnittstellen und Datenstrukturen zu schaffen, um Komponenten und Anlagenteile auf einfache Weise frei zu kombinieren und die Daten und Funktionen einfach und effizient zu nutzen.

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