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Kundenspezifische Lösungen mit Systemperspektive

Zu Beginn eines Projekts mit einem neuen Kunden ist es vor Allem wichtig, das Gesamtsystem genau kennenzulernen, um das Subsystem, an dem wir beteiligt sind, optimieren zu können.

Dies umfasst nicht nur den gesamten Antriebsstrang, sondern auch weitere Nebensysteme, die durch die Motorsteuerungslösung beeinflusst werden oder ihrerseits die Steuerung beeinflussen. Denn wenn jedes Subsystem losgelöst von den anderen optimiert wird, besteht die Gefahr, dass das Gesamtsystem hinter der eigentlich möglichen Leistung zurückbleibt.

Nachfolgend möchten wir einige Beispiele von Subsystemen darstellen, bei denen dieses Verständnis und eine entsprechend koordinierte Herangehensweise sowohl technisch als auch unter dem Kostenaspekt zur Optimierung des Gesamtsystems beigetragen haben.

Motorsteuerung

  • Unjo Core™  – Unser geballtes Know-how und sämtliche Designlösungen aus mehr als 100 erfolgreich abgeschlossenen Entwicklungsprojekten in den letzten Jahren.
  • Hohe Leistung für anspruchsvolle Aufgaben gestützt auf moderne Steuerungstheorie und digitale Signalverarbeitung.
  • Unsere Lösungen basieren auf modernster Strom-, Drehzahl- und Positionsregelung, die mit geeigneten Rückmeldefunktionen kombiniert ist.
  • Eine überlegene Bewegungssteuerungsleistung entspringt dem detaillierten Verständnis beispielsweise der Verwendung der Bahnprofilerstellung, Interpolation und Zeitsynchronisation, um nur einige zu nennen.

 

Motor und Getriebe

Wenn wir vor einer Aufgabe im Bereich Motorsteuerung stehen, sehen wir uns zuallererst den gesamten Antriebsstrang an, um auch wirklich eine Optimierung des Systems zu realisieren und alles zu vermeiden, was nicht ganz optimal läuft oder die Leistung des Systems mindert. Zur Optimierung gehört auch eine gründliche Analyse der Anforderungen an das gesamte System aus Motor und Getriebe. Aus diesem Prozess können sich diverse sehr unterschiedliche Systemkonfigurationen ergeben, mit denen praktisch dieselben Anforderungen erfüllt werden, wenn alle systemspezifischen Anforderungen mit eingeflossen sind.

Einige der wichtigsten und entscheidenden Aspekte sind dabei:

  • Drehmoment, Stärke und Leichtgängigkeit.
  • Die geforderten Drehzahlbereiche und zugehörigen Leistungsniveaus.
  • Präzision, insbesondere die Fähigkeit, hochdynamische Bewegung mit hoher Auflösung zu erzeugen.
  • Kosten der Komponenten, d. h. die Herstellungskosten ebenso wie die Lebenszykluskosten insgesamt.
  • Produktlebensdauer und -haltbarkeit.

 

Sensorsysteme

Die Steuerungsleistung ist in der Regel durch das Sensorsystem bestimmt, also die kombinierten Fähigkeiten von Sensoren und Sensorsignalverarbeitung. Ein wesentlicher Vorteil bei der Entwicklung einer kundenspezifischen Lösung ist die Möglichkeit, die Motorsteuerungseinheit mit mehr Funktionalität auszustatten, um eine kompakte und kostengünstige Lösung zu erhalten.

Dies lässt sich erreichen, wenn man Sensoren unter dem breitestmöglichen Blickwinkel betrachtet. Neben den üblichen Positions-, Drehzahl- und Stromsensoren sollte auch die Möglichkeit in Betracht gezogen werden, weitere Messwerte wie etwa Druck, Temperatur, Geräuschentwicklung, Feuchtigkeit und Gasgehalt einzubeziehen.

Besonders wichtige Faktoren sind:

  • Die Anforderungen an die Präzision und besonders der Einfluss auf die dynamische Leistung.
  • Die Signalkette – ein gut durchdachtes Design ist die wesentliche Voraussetzung für eine optimale Sensorleistung.
  • Wenn die Sensoren optimal in das Steuerungssystem integriert sind, lässt sich ein weit umfangreicheres Funktionsspektrum realisieren.
  • Sensorfusion – durch Kombination und Berechnung der Ergebnisse verschiedener Sensoren, wenn Werte nicht gemessener Einheiten geschätzt werden müssen.
  • Signalverarbeitung verringert die Anforderungen an physische Sensoren und die Kosten dafür.

 

Energieeffizienz

Die verschiedenen Merkmale und Funktionen der Unjo Core Platform™ sorgen für mehr Effizienz. Das wiederum ist wichtig, wenn die Lebenszykluskosten gesenkt und der Verbrauch begrenzt verfügbarer Energieressourcen minimiert werden soll – ein entscheidender Faktor bei batteriebetriebenen Systemen.

Indem das Gesamtsystem und die darin herrschenden Betriebsbedingungen in den Blick genommen werden, lässt sich das System insgesamt optimieren, sodass der OEM von geringeren Komponentenkosten und der Endbenutzer von niedrigerem Energieverbrauch profitiert.

 

Energieeffizienz erreicht man durch die wohlüberlegte Kombination von:

  • Anpassung, wie und wann Bewegung ausgeführt wird, d.h. „intelligente Bewegung“.
  • sorgfältige Auswahl und Optimierung des Elektromotors (Typ, Größe und Wicklungsparameter).
  • Verständnis, dass ein Regelungssystem effizienter ist als ein Steuerungssystem.
  • spezielle Optimierung des Systemdesigns unter dem Aspekt des Energieverbrauchs, beispielsweise durch Auswahl eines BLDC- oder Schrittmotors, je nach Auslastungsgrad.

 

Weiterführende Informationen/Links:

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