Im Größenvergleich mit Walnuss und Apfel zeigt sich das kompakte Format des neuen 22-mm-Multiturn-Kit-Encoder

Bild: Posital

Auch stromlos auf Position Multiturn-Encoder für Kleinstmotoren

01.02.2021

Performance auf engstem Raum: Das sollen die miniaturisierten 22-mm-Multiturn-Kit-Encoder leisten, die Sensorhersteller Posital ab sofort für Klein- und Kleinstantriebe anbietet. So wird die Qualität des Motorfeedbacks für dieses Segment deutlich gesteigert.

Waren Klein- und Kleinstmotoren bislang allenfalls mit Singleturn- beziehungsweise Inkrementalgebern ausgerüstet, machen die hochkompakten magnetischen Multiturn-Kits – als Weltneuheit – den Weg frei für vollständiges Motorfeedback. Auch bei plötzlichem Stromausfall und Anlagenstillstand bleibt die energieautarke Zählelektronik der Mini-Kits auf Position: Lückenlos verfolgt sie im stromlosen Zustand die Bewegung der nachlaufenden Welle und gibt die gepufferten Positionswerte beim Restart präzise und nahtlos an die zentrale Steuerung weiter.

Zeitaufwändige und teure Referenzfahrten entfallen komplett. Für den User bedeutet dies mehr Prozesssicherheit und Datentiefe sowie höhere Effizienz und geringere Kosten.

Leicht einzubauen und zu kalibrieren

Mit ihrem ultrakompakten Footprint (Durchmesser: 22 mm, Höhe: 23 mm) sind die winzigen Montagekits, die gerade mal 35 g wiegen, passgenau auf die gängigsten Kleinstmotoren abgestimmt. Problemlos lassen sie sich in vorhandene Motor-Designs integrieren. Schnell und sicher gehen Installation und Kalibrierung über die Bühne.

Während der rotierende Magnet am Ende der Welle fixiert wird, sind die übrigen Komponenten mit dem 20 Cent-großen Elektronikpaket (inklusive Wiegand Sensor für die energieautarke Versorgung der Zählelektronik) als Herzstück schnell an der Rückseite des Motors installiert.

Die Montage erfolgt unter normalen Fabrikbedingungen, Reinraum ist kein Thema. Mit SSI und Biss C stehen zwei herstellerneutrale Schnittstellen bereit. Ein Plus ist auch die integrierte Kalibrierfunktion: Nach kurzem Andrehen der Welle stellt sich das Kit automatisch auf den Motor ein und hinterlegt die Parameter im Speicher.

Einbauraum deutlich reduziert

Die 22er-Kits sind der kleine Bruder der erfolgreichen 36 mm-Serie, die Posital 2016 als robuste magnetische Feedbacksysteme für Servomotoren startete und damit eine clevere Alternative zu einfachen Resolvern und deutlich teureren Optik-Systemen schuf.

„Aufbau wie Funktionsweise unserer Kits sind identisch und zeigen, dass sie Teil einer skalierbaren Produktfamilie sind, die mit 17-Bit-Auflösung und einer Genauigkeit von 0,09 Grad aufwartet“, so Posital-Europachef Jörg Paulus. Entscheidend für den Launch der Mini-Kits war die Reduktion des Einbauraums um fast zwei Drittel gegenüber der 36’er-Serie. Möglich wurde dies durch die geschickte Neuplatzierung von zentralen Bauteilen wie den Hall-Sensoren oder dem 32 Bit-Mikroprozessor auf der Platine.

Sensor sorgt für Multiturn-Performance

Garant für die Multiturn-Performance, also die Versorgung der Zählelektronik im stromlosen Zustand, ist der Wiegand Sensor. Das Energy Harvesting-System, das auf eine Fingerkuppe passt und von Posital industriell gefertigt wird, reagiert auf ein rotierendes Magnetfeld und erzeugt bei jeder Umdrehung Spannungsimpulse.

Um den Wiegand-Sensor für die Mini-Kits fit zu machen, waren umfangreiche Entwicklungsarbeiten im Aachener F&E-Zentrum von Posital notwendig. Die Herausforderung war, den notwendigen Output aus einem wesentlich kleineren Magnetfeld zu generieren. „Meistern konnten wir diese Aufgabe nur, weil wir uns schon lange dem Wiegand-Effekt widmen und selbst den speziellen Wiegand-Draht in Eigenregie fertigen“, so Paulus.
In Beta-Tests mit namhaften Motorherstellern erhielten die auf der SPS 2019 als Prototyp vorgestellten Mini-Kits den letzten Schliff, bevor die Serienproduktion nun hochgefahren wurde. Produziert wird in Aachen, wobei schon jetzt der Switch von halb- auf vollautomatische Fertigung avisiert ist. „Ich habe selten eine so rasante Nachfrage erlebt“, so Paulus. „Es ist, als hätte der Markt buchstäblich auf unsere Minis gewartet.“

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