Hintergrund

Betrachtet man die Drehmomentkurve aus dem Datenblatt, so zeigen sich zwei Dinge.

1. Zwischen 48V und 68V liegen teilweise bis 50% Unterschied beim Drehmoment. ⇒ Also muss die Spannung erhöht werden.
2. Die Drehmomentkurve basiert auf einem Haltestrom von 40%. Für mehr Drehmoment bei hohen Drehzahlen müssen wir das Motortuning in der Endstufe anpassen. Das führt jedoch zu einer höheren Stromaufnahme. ⇒ Also müssen wir ein leistungsfähigeres Netzteil verbauen.

Quelle: Leadshine China

Zum erreichen der gewünschten Spannung ließe sich das aktuell verbaute Meanwell SDR-960-48 auch mit einem baugleichen Gerät in Reihe schalten. Somit werden aus 2x48V 10A dann 1x96V 10A (Bei Parallelschaltung 1x48V 20A). Dafür reicht jedoch der Platz im Schaltschrank nicht aus und wir möchten gerne beide Faktoren erhöhen. Außerdem kommen wir mit 96V schon sehr nahe an die maximale Spannung der Endstufen von 100V heran.

Auswahl der neuen Stromversorgung

Hier hat man grundsätzlich zwei Optionen zur Auswahl (bzw. drei, wenn man Systeme mit 240V Netzspannung mitzählt).

Schaltnetzteile

Positiv

• Geringe Einbaumaße
• Montage auf Hutschiene
• Schaltungen für Stromstabilisierung sowie Sanftanlauf bereits integriert
• Stromüberwachung und selbstrückstellende Schutzschaltung bei Überlast/Kurzschluss

Negativ

• Bei Teillast schlechterer Wirkungsgrad
• Relativ teuer
• Komplex / Schwierig an die eigenen Bedingungen anpassbar

Konventionelle Ringkerntransformatoren

Positiv

• Günstig und in vielen Leistungsklassen verfügbar
• Stabiler Wirkungsgrad über fast die gesamte Kennlinie hinweg

Negativ

• Großer Platzbedarf, hohes Gewicht
• Schutzschaltungen nicht enthalten
• Stromstabilisierung (Kondensatorenbank) nicht enthalten

Camtec HPV1000

Dieses Schaltnetzteil aus deutscher Produktion ist für die Versorgung von Antriebssystemen mit schwankender Stromaufnahme ausgelegt. Der Preis ist saftig. In dieser Leistungsklasse kann man so gut wie keine günstigen Alternativen mehr finden, ohne gleich für jede Endstufe ein eigenes SNT verbauen zu müssen (z.B. die Leadshine eigenen Netzteile mit 7,6A).

Foto: CAMTEC Systemelektronik GmbH

Technische Daten

Einbau

Der vorhandene Platz im Schaltschrank reicht aus und auch die Kabel sind ausreichend lang gewählt. Mit 4×2,5mm² wurde die Versorgungsleitung zu den Endstufen außerdem von vorne herein sehr großzügig gewählt, um den Spannungsabfall so gering wie möglich zu halten.

Testbetrieb

Ergebnisse vom ersten Test folgen in Kürze…

Motortuning

Nach dem Austausch der Spannungsversorgung wollen wir uns dem Thema Motortuning nähern. Über eine RS232 Schnittstelle lassen sich die Endstufen mit einer Software sehr detailliert einstellen. Ab Werk ist z.B. die Haltestromabsenkung aktiviert, sowie der Haltestrom an sich auf ca. 50% beschränkt (Quelle: Leadshine)

Durch das Tuning erhoffen wir uns eine für unsere Maschine optimierte Drehmomentkurve. Näheres dazu in Kürze in einem eigenen Artikel.

Um mit dem (spitzen) Durst der 4 Hybrid Servos klar zu kommen, werden zwei  DRP-480-48 (48V 10A) ihren Weg in den Schaltschrank finden. Damit stehen sekundär fast 1KW zur Verfügung. Sollte es dennoch mal zu Spitzen kommen, sorgen sekundär 4x 10.000 uF starke Elkos dafür, dass die Schaltnetzteile nicht in den Strombegrenzer laufen.

Die CSMIO sowie Relais, Schütze, das Sicherheitsrelais, diverse Leuchtmelder und die Signalsäule versorgt ein DRP-120-24 (24V 5A) SNT. Mal sehen, wie lange das bei der ganzen Perepherie ausreicht

UPDATE:

Irgendwie ist der Platz trotz 2 Schaltschränken wieder etwas knapp geworden… Dicht an dicht zupflastern möchte ich die Schränke für Reperatur und Erweiterung auch nicht, weswegen anstatt 2x 10A SNTs jetzt auf 1x 20A vom Typ SDR-960-48 umgesattelt wird. Hübscher Nebeneffekt ist die im Vergleich nur halbe Breite und 130% Spitzenstrom (3 Sekunden).