Prozess der Bewegungsdimensionierung
Der Prozess der Festlegung der Bewegungsgröße besteht, in vereinfachter Darstellung, aus den in der folgenden Tabelle aufgeführten Schritten. Die Abfolge der Schritte ist nicht konsekutiv, sondern eher iterativ. Es ist jederzeit eine Rückkehr zu einem früheren Schritt möglich bzw. unter Umständen erforderlich. So kann es z. B. vorkommen, dass Ihnen bei der Geräteauswahl (Schritt 6) bewusst wird, dass die in Schritt 1 und 2 mechanischen bzw. Bewegungsprofile optimiert werden müssen.
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Schritt |
Aktion |
Tools |
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1 |
Entwerfen und beschreiben Sie die Mechanik Ihrer Maschinenanwendung. |
Sie können Motion Sizer heranziehen, um die Mechanik zu definieren. |
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2 |
Entwerfen und beschreiben Sie die Bewegung Ihrer Maschinenanwendung. |
Sie können Motion Sizer heranziehen, um das Bewegungsprofil zu definieren. |
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3 |
Identifzieren und beschreiben Sie die Umgebungsbedingungen. |
Sie können die Betriebsumgebung in Motion Sizer spezifizieren. Motion Sizer bestimmt dann ein entsprechendes Derating für die ausgewählte Hardware. |
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4 |
Entscheiden Sie sich, ob Sie eine Reserve definieren möchten. Weitere Informationen zum Beschluss, eine Reserve einzubeziehen oder nicht, finden Sie im Abschnitt Verbesserung der Qualität der Bewegungsdimensionierung. |
Sie können eine Reserve in Motion Sizer angeben, die dann automatisch bei den Berechnungen berücksichtigt wird. |
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5 |
Legen Sie folgende Eigenschaften fest: oAntriebstechnologie oServomotor oSchrittmotor oBürstenloser Gleichstrommotor oDrehzahlvariabler Antrieb oAntriebstyp oSchrankmontierter Antrieb oIntegrierter Antrieb oUnabhängiger Antrieb oEinzelantriebssystem oMehrfachantriebssystem oWeitere Eigenschaften oKommunikationsschnittstelle oSicherheitsfunktionen oUnd andere... Auf der Grundlage dieser Auswahl müssen Sie im nächsten Schritt geeignete, in Betracht kommende Produktfamilien auswählen. |
Sie können den Produktkatalog auf www.schneider-electric.com heranziehen, um einen Überblick über die verfügbaren Produkte und deren Eigenschaften zu erhalten. |
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6 |
Wählen Sie eine geeignete Kombination aus Antrieb, Motor und Getriebe aus. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Detaillierte Informationen zu Schritt 6 - Auswahl einer geeigneten Kombination aus Antrieb, Motor und Getriebe. |
Motion Sizer kann Sie bei der Auswahl der Lexium-Produkte unterstützen. Dazu führt die Software einen Vergleich der möglichen Produktkombinationen (Geräteauswahl) mit den von Ihnen für Ihre Maschinenanwendung eingegebenen Daten durch. Die Ergebnisse der Berechnungen werden im Editor Meldungen und Ergebnisse angezeigt (weitere Informationen finden Sie im Kapitel Erläuterung der Ergebnisse der mechanischen Berechnungen). |
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7 |
Unterziehen Sie die von Motion Sizer berechneten Ergebnisse einer gewissenhaften Prüfung. |
Ziehen Sie bei der Validierung der Ergebnisse Ihrer Maschinenanwendung die Produktdatenblätter und Handbücher zu Rate. |
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8 |
Planen Sie folgende Aspekte für Ihr System: oElektrische Anforderungen oKabel oSchaltschränke oUnd andere... |
Informationen zur Systemplanung für die einzelnen Produkte können Sie den auf www.schneider-electric.com verfügbaren Produkthandbüchern entnehmen. Motion Sizer kann Sie bei der Definition und Optimierung der Bremsenergieverwaltung in Ihrer Maschine unterstützen. Das System prüft, ob die von Ihnen in Betracht gezogene Lösung für die angegebene Anwendung geeignet ist: Im Editor Netzkreise vergleicht das System die Eigenschaften des Gleichstromzwischenkreises der ausgewählten Geräte mit den entsprechenden Anforderungen, die sich aus den für Sie modellierten Anwendungsanforderungen ergeben (weitere Informationen hierzu finden Sie im Kapitel Erläuterung der Ergebnisse der elektrischen Berechnungen). |
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9 |
Erstellen Sie eine Teileliste. |
Die genauen Bestellreferenzen sowie Informationen zu erforderlichen bzw. optionalen Zubehörteilen können Sie den auf www.schneider-electric.com verfügbaren Produkthandbüchern und dem Produktkatalog von Schneider Electric entnehmen. Im Editor Achse werden der von Ihnen als Grundlage für die Berechnungen ausgewählte Antrieb, der Motor und das Getriebe angezeigt. Die genauen Teilenummer sowie das erforderliche Zubehör werden in den entsprechenden Produktkatalogen und -handbüchern angegeben. Die im Editor Netzkreise von Motion Sizer angezeigten Ergebnisse unterstützen Sie bei der Auswahl von Geräten mit einer geeigneten Bemessungsgröße, wie z. B. Bremswiderstand, Kondensatormodule, Netzsicherung, Netzschütz, Netzfilter, Netzdrossel (Choke). Weitere Informationen finden Sie im Kapitel Erläuterung der Ergebnisse der elektrischen Berechnungen. Hinweise zu spezifischen Anforderungen und Kompatibilität können Sie dem Produkthandbuch des ausgewählten Antriebs entnehmen. |
Detaillierte Informationen zu Schritt 6 - Auswahl einer geeigneten Kombination aus Antrieb, Motor und Getriebe
Für die Auswahl einer geeigneten Kombination aus Antrieb, Motor und Getriebe sind in vielen Fällen die folgenden technischen Kriterien von Relevanz:
oDrehmoment und Geschwindigkeit:
oEigenschaften des Motors und Antriebs, die von Faktoren wie umgebungsbedingtes Derating, Spannungsversorgung oder Frequenz der Pulsbreitenmodulation (PWM) beeinflusst werden.
oDrehmoment nach Geschwindigkeitskurve, wodurch das maximale Drehmoment bei einer bestimmten Geschwindigkeit ausgewiesen wird.
oDie von den verschiedenen Hardwaregeräten unterstützten maximalen Spitzenwerte und Effektivwerte.
oTrägheitsverhältnis
oVerhältnis von Last- und Motorträgheit
oEin gutes Trägheitsverhältnis ist von verschiedenen Faktoren abhängig, z. B. von der Steifheit der mechanischen Kopplung, der Bewegungsdynamik usw.
Bei einem Verhältnis < 1 ist der Motor unter Umständen überdimensioniert.
Typische Zielwerte liegen im Bereich 1 bis 10 bzw. 1 bis 100.
oDas Trägheitsverhältnis kann an der Motorwelle bestimmt werden. (In diesem Fall steht die Trägheit der Last, einschließlich des Getriebes, in Bezug zur Trägheit des Motors.)
oWenn ein Getriebe in der Anwendung zum Einsatz kommt, ist es in vielen Fällen vorteilhafter, das Trägheitsverhältnis an der Abtriebswelle des Getriebes zu bestimmen, da die mechanische Kopplung an diesem Punkt in der Maschine häufig weniger steif ist. (In diesem Fall wird die Trägheit des Getriebes als Teil der Motorträgheit betrachtet.)
oWeitere Kriterien, wie z. B. Preise, Lieferzeiten, Größe, Ersatzteiloptimierung usw.
Verbesserung der Qualität der Bewegungsdimensionierung
Die Qualität der Dimensionierung ist in großem Maße von der Qualität der zuvor durchgeführten Analyse der Maschinenanwendung abhängig. Je präziser Antrieb, Motor und Getriebe den Anforderungen der Anwendung entsprechen, umso besser. Der Einsatz überdimensionierter Geräte hat einen höheren Energieverbrauch, höhere Preise, größere Abmessungen usw. zur Folge.
Um das Ergebnis der Bewegungsdimensionierung zu verbessern, sollten Sie die folgenden Regeln beachten:
oAnalysieren Sie Ihre Maschinenanwendung in Bezug auf die erforderliche Mechanik und Bewegung sowie auf die Umgebungsbedingungen.
oVermeiden Sie die Eingabe von Werten, die höher als die für Ihre Anwendung erforderlichen Werte sind, und fügen Sie in der Reserve zur Berechnung in Motion Sizer einen Puffer hinzu. Geben Sie den von Ihrer Anwendung erforderlichen Wert ein und fügen Sie bei Bedarf eine Reserve (Puffer) im Motion Sizer hinzu.
oWenn ein Antrieb, ein Motor oder ein Getriebe in einer bereits vorhandenen Maschinenanwendung ausgewechselt werden muss, führen Sie einen kompletten Dimensionierungsprozess durch. Wenn Sie ein Ersatzgerät auf der Grundlage der Eigenschaften des alten Geräts auswählen, fällt der gerätespezifische Spielraum jedes Mal etwas größer aus. Das kann zu einem immer größeren Überdimensionierung der Hardwaregeräte führen.
