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Intelligentere Antriebssteuerungen adressieren den industriellen Wandel

Intelligentere Antriebssteuerungen adressieren den industriellen Wandel

Industrielle Systeme entwickeln sich mithilfe neuer Technologien stetig weiter. Die Möglichkeiten der Datenanbindung sorgen dafür, dass Geräte und Ausrüstung mehr Funktionen bieten – bezogen darauf, wie verschiedene Elemente miteinander kommunizieren. Dies sorgt für mehr Autonomie und eine schnellere Reaktionsfähigkeit. Der Übergang auf das häufig zitierte Zeitalter der Industrie 4.0 setzt voraus, dass die Antriebe, die in industriellen Anwendungen verbaut werden, noch fortschrittlicher und energieeffizienter werden müssen.

Motorsysteme mit fester Drehzahl werden durch Synchronmotoren mit variabler Drehzahl ersetzt, die über Wechselrichter angesteuert werden. Die Energieeffizienz zahlreicher industrieller Einrichtungen wurde damit bereits erheblich verbessert, da sich der Motorbetrieb besser an die Anforderungen der Anwendung anpassen lässt. Dies war nur der erste Schritt einer Weiterentwicklung – weitere Verbesserungen werden folgen. Trapezförmige Signalverläufe, wie sie derzeit zur Ansteuerung von Motoren verwendet werden, sind im Vergleich zu sinusförmigen Signalverläufen nicht so effizient.

Die sinusförmige Antriebssteuerung sorgt für einen schnelleren, leiseren und reibungslosen Betrieb sowie für eine höhere Wirtschaftlichkeit und Benutzerfreundlichkeit. Die Erzeugung dieser Signalverläufe ist ein komplexer Prozess, der erheblichen Rechenaufwand erfordert. Vektorregelung (feldorientierte Regelung) ist die gängige Methode, mit der die erforderliche Spannung bestimmt wird – basierend auf der Rotorposition (Erkennung durch Magnetsensoren) oder durch Überwachung der Gegen-EMF in jeder der Motorwicklungen.

Mit der Einführung seiner eigenen Vector-Engine-(VE-)Technologie ist Toshiba imstande, die anspruchsvollen Gleichungen, die zur Erzeugung des sinusförmigen Signalverlaufs erforderlich sind, in eine eigene Hardwarelösung mit kundenseitig anpassbarer Firmware zu integrieren. Der Mikrocontroller/Mikroprozessor des Systems wird dabei nicht beansprucht, und seine Ressourcen können anderweitig genutzt werden. Dieser Ansatz sorgt für 70% schnellere Ausführungszeiten als bei einer herkömmlichen rein softwarebasierten Vektorregelung. Damit sind wesentlich höhere Rotordrehzahlen möglich und der Stromverbrauch des Systems verringert sich erheblich.

Für weitere Informationen, wie Toshiba heutige Antriebssteuerungen verbessert, hier klicken:

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