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Aseptischer Behälterbau aus Edelstahl, maßgefertigt und individuell

Ein Schrittmotor ist prinzipiell ein hochpoliger Synchronmotor, bei dem der in die Statorwicklungen eingeprägte Motorstrom ein umlaufendes Magnetfeld erzeugt. Schrittmotoren benötigen eine entsprechende Regelelektronik, die die Statorwicklung passend zur gewünschten Schrittanzahl / Drehzahl ansteuert. Der hochpolige Rotor mit Permanentmagneten wird synchron entsprechend der Statorbestromung schrittweise fortbewegt. Durch Mikroschritt-Ansteuerungen kann der Vollschrittwinkel noch feiner unterteilt werden, was neben der höheren Positionierauflösung auch die Laufruhe des Motors besonders bei langsamen Drehzahlen deutlich verbessert. Rückmeldesysteme wie Encoder am Schrittmotor ermöglichen zusammen mit entsprechenden Steuerungen die Regelung des Drehmomentes bzw. eine Überwachung der Motordrehzahl / Schrittanzahl. Bei Bedarf regelt die Steuerung bei Überlast und Schrittverlust das System nach (sogenannter closed-Loop-Betrieb).

Druckbehälterbau aus Edelstahl für die Pharmatechnik

Als Servomotor werden spezielle Elektromotoren bezeichnet, die die Kontrolle der Winkelposition ihrer Motorwelle sowie der Drehgeschwindigkeit und Beschleunigung erlauben. Die Kombination aus Servomotor und Servoregler bildet zusammen den Servoantrieb. Servomotoren werden in einem geschlossenen Regelkreis (closed loop) betrieben - der Betrieb kann momenten-, geschwindigkeits- oder positionsgeregelt sein. Servomotoren sind mit einem Sensor zur Positionsbestimmung ausgestattet, die vom Sensor ermittelte Drehposition der Motorwelle wird kontinuierlich an die Regelelektronik übermittelt, die die Bewegung des Motors entsprechend eines oder mehrerer einstellbarer Sollwerte – wie etwa Soll-Winkelposition der Welle oder Solldrehzahl – in einem Regelkreis regelt. Die Vorteile von Servoantrieben sind: kompaktes Design (hohes Drehmoment-Volumen-Verhältnis), für maximales Drehmoment auf kleinstem Raum, hohe möglichen Drehzahlen, Anbaumöglichkeit von verschiedenen Resolvern, Encoder, hohe Antriebs- und Systemflexibilität.

Üblicherweise ist bei EC-Motoren der Rotor mit Permanentmagneten realisiert, der feststehende Stator umfasst die Spulen, die von der Regelelektronik zeitlich versetzt angesteuert werden, um ein Drehfeld entstehen zu lassen, welches ein Drehmoment am permanent erregten Rotor verursacht. Die große Mehrheit der EC-Motoren wird (wie die größeren Drehstrom-Motoren) mit drei Phasen ausgeführt. Die Kommutierung bei EC-Motoren erfolgt elektronisch, und es gibt hier verschiedene Steuerungsprinzipien. Die zwei wichtigsten Varianten sind nachstehend angeführt: Sensorgesteuerte Kommutierung (closed loop): Hier wird der Regler von integrierten Hallsensoren zur Rotorlageerkennung unterstützt. Der Vorteil ist dabei, dass die sensorgesteuerte Kommutierung auch bei sehr geringen Drehzahlen bzw. im Stand funktioniert. Gewöhnlich werden bei dieser Kommutierung nicht alle Phasen zugleich bestromt. Sensorlose Kommutierung (open loop): Zum Unterschied dazu erfolgt bei der sensorlosen Kommutierung die Erfassung der Rotorposition über die in den Spulen des Stators ausgelöste Gegenspannung, welche vom Regler ausgewertet wird. Im Regelfall ist zur Auswertung der Gegenspannung eine gewisse Mindestdrehzahl erforderlich. Sensorlose EC-Motoren müssen daher wie Synchronmotoren bzw. Schrittmotoren, bis zum Erreichen der Mindestdrehzahl, blind geschaltet werden. Seit einigen Jahren gibt es allerdings Verfahren, mit denen ein EC-Motor auch unterhalb dieser Mindestdrehzahl nicht blind gesteuert wird. Dazu werden bei Stillstand kurze Stromimpulse gesendet, die den Motor zwar nicht bewegen, aber durch das magnetische Feld des Rotors beeinflusst werden. Das Magnetfeld mindert oder verstärkt den Stromfluss und verändert so die Zeit, die ein Stromimpuls benötigt, um eine Schwelle zu überschreiten. Diese Zeiten werden gemessen und man kann damit die Rotorposition schon bei Stillstand bestimmen.

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