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Die neue Generation magnetischer Absolutdrehgeber : Ausgabe 02/2017, 04.10.2017

Robuste Präzision

Besonders im rauen Ausseneinsatz wie in Nutzfahrzeugen oder Mobilkranen, müssen Drehgeber gegen vielfältige Belastungen gerüstet sein. Zu den speziellen Herausforderungen gehören starke Belastungen: Schock- und Vibration. Bei den MAGRES EAM entwickelt Baumer konsequent das bewährte Design weiter, um eine noch höhere Lebensdauer besonders in anspruchsvollem Umfeld zu gewährleisten.

Autor: Petra Reichle, Marketing Communications Manager, Baumer

Bilder: Baumer

Egal ob im industriellen Umfeld oder in rauen Aussenanwendungen: Effizienzsteigerung, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sind von höchster Bedeutung. Komponenten wie Drehgeber müssen daher vielfältigen Anforderungen entsprechen, eine hohe Widerstandsfähigkeit aufweisen und dabei wirtschaftlich sowie effizient sein. Die robusten magnetischen MAGRES Absolutdrehgeber haben sich weltweit unter härtesten Einsatzbedingungen bewährt. Die neue Generation EAM580 & EAM360 eröffnet nun interessante und vielfältige Möglichkeiten, da sie diese bewährte Robustheit mit höchster Präzision und modernster Kommunikationstechnologie kombiniert. Die EN13849 konforme Firmware ermöglicht einen Einsatz in Sicherheitsfunktionen bis PLd.

Effiziente Prozessabläufe bei hoher Flexibilität

Mit einer hohen Winkelgenauigkeit bis ±0,15° sorgen die Absolutdrehgeber der Serie EAM580 und EAM360 für effiziente Prozessabläufe und erleichtern die Auslegung in der Applikation. Dadurch spielen die magnetischen Drehgeber ihre Vorteile in Punkto Robustheit auch in Bereichen aus, die bisher oft nur mit optischen Drehgebern gelöst werden konnten. Aufgrund des innovativen Designs und spezieller Abgleichverfahren zeichnet sich die magnetische Präzisionsabtastung durch stabile Messgenauigkeit bezogen auf Temperatur, Drehzahl sowie Drehrichtungswechsel aus.

Die umfangreiche Produktfamilie bietet mit vielfältigen Mechanik-, Anschluss- und Schnittstellenvarianten in Baugrösse 58 mm und 36 mm eine enorme Flexibilität für die Auswahl des passenden Drehgebers. Dabei ist der modulare Aufbau nicht nur der Schlüssel für die Wirtschaftlichkeit des Portfolios, sondern auch für die durchgängige Robustheit. So wurde beispielsweise bei den kompakten Baugrössen von 36 mm auf die gleich gross dimensionierten Kugellager gesetzt, wie bei den 58-mm-Varianten. Eine weitere Besonderheit sind die lagerlosen Kitdrehgeber, bei denen der Magnet als separate Komponente in der Applikation installiert wird. Durch die Eliminierung des Lagers arbeiten diese praktisch verschleissfrei. Der grosse Luftspalt bis 2 mm, auch bei Multiturn-Varianten, sorgt für eine einfache Integration.

Zusätzlich wurde auf neuste Kommunikationstechnologie gesetzt. Unter anderem unterstützen die Profinet Varianten z.B. das Media Redundancy Protocol (MRP) und das Link Layer Discovery Protocol (LLDP) zur Nachbarschaftserkennung. Somit erhöhen sie die Zuverlässigkeit von Maschinen und Anlagen beziehungsweise verkürzen Stillstandszeiten im Servicefall.

Höchste Zuverlässigkeit

Die Firmware der neuen Serie wurde entsprechend den Anforderungen der EN13849 entwickelt. Dadurch sind die Drehgeber als Standardkomponenten mit Embedded Software in zertifizierbare Gesamtsysteme bis PLd einsetzbar. Die nötigen Informationen für eine effiziente Bewertung und Sicherheitsbetrachtung sind in einer Application Note erhältlich. Der EAM580 mit CANopen-Schnittstelle ist zusätzlich mit redundanter Abtastung verfügbar. Die Positionen werden über zwei Node IDs ausgegeben und müssen steuerungsseitig zur Plausibilisierung überprüft werden.

Topleistung unter Extrembedingungen

Staub, Schmutz, Wasser oder Frost: In diesen Bereichen greift der Sensorspezialist auf langjährige Erfahrungen zurück und entwickelt das Design der neuen Baureihe weiter. Durch eine Schockbeständigkeit bis 500 g und eine Vibrationsbeständigkeit bis 30 g ist eine optimale Widerstandsfähigkeit gewährleistet. Zudem bietet die Stahlhaube der magnetischen Drehgeber einen hohen Schutz vor externen Magnetfeldern. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die gross dimensionierten Kugellager mit hohem Abstand für eine radiale und axiale Wellenlast von 80 N bzw. 40 N. Der robuste ShaftLock Flansch-Aufbau sichert mittels eines Anschlagbunds gegen ein axiales Einschlagen der Welle. Dies macht den Drehgeber unempfindlich gegenüber Installationsfehlern und sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit.

Teil der aktuellen Generation magnetischer Drehgeber sind die R-Serien EAM580R und EAM360R, die einen verlässlichen Dauer- betrieb auch unter extremen Bedingungen, speziell im Bereich mobile Automation, garantieren. Um den dort geltenden, erhöhten Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit gerecht zu werden wurde die Elektronik gemäss den Normen der ECE R10 ausgelegt und getestet. Standardmässig weisen die Drehgeber eine Korrosionsfestigkeit bis C5-M auf und entsprechen der Schutzart IP67. Mit Litzenquerschnitten von 0,5 mm2 ist eine ökonomische Konfektion von Automotive- Steckverbindern möglich.

Ähnlich hohe Anforderungen gelten beim Einsatz in Windenergieanlagen. Speziell im Offshore-Bereich ist Zuverlässigkeit das entscheidende Kriterium, da ein Ausfall hohe Kosten verursachen kann. Das robuste Design sorgt für eine hohe Langlebigkeit auch unter schwierigsten, klimatischen Bedingungen. Werden die Drehgeber redundant eingesetzt, z. B. bei der Regelung des Rotorblattanstellwinkels, spielt auch die Präzision eine Rolle, da Messdifferenzen beider Kanäle die Verfügbarkeit beeinflussen können. Hier bietet die MAGRES-Baureihe durch die hohe Winkelgenauigkeit von bis zu ±0,15° eine präzise Lösung, die damit einen Beitrag zur Effizienz des Pitchsystems leistet. Aufgrund ihrer Robustheit kombiniert mit hoher Genauigkeit eignen sich die Drehgeber optimal für ein breites Einsatzspektrum auch im industriellen Umfeld.

Zukunftssicher und Industrie 4.0 ready

Die von Sensoren bereitgestellten Informationen spielen in der Industrie 4.0 eine zentrale Rolle, wobei die Herausforderung der Sensorhersteller darin besteht, die Vielfalt der Sensoren und Schnittstellen auf effiziente Weise «Industrie 4.0 ready» zu machen. Die Absolutdrehgeber EAM580 unterstützen den OPC UA Kommunikationsstandard über Profinet. Dieser gewährt einen rückwirkungsfreien und sicheren Datenaustausch zwischen diversen Systemen. Der offene Standard ist einfach an künftige Anforderungen anpassbar. 

Infoservice

Baumer Electric AG
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Die Absolutdrehgeber der Serie EAM580 und EAM360 kombinieren Robustheit mit höchster Präzision


Die neue Generation MAGRES EAM bietet eine hohe Vielfalt bei gleichzeitig optimalem Preis-Leistungs-Verhältnis