DE4419614A1 - Servomotor - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Servomotor mit einer
Haupt-Spannungsversorgung, einer den Antrieb des
Servomotors beeinflussenden Steuerschaltung und mit
einer Bremsschaltung.
Mit dem Begriff Servomotoren werden hier allgemein
regelbare Elektromotoren mit einer Servocharakteri
stik, insbesondere bürstenlose Motoren bezeichnet,
die in zahlreichen Anwendungsfällen als Antrieb
dienen. Im Zusammenhang mit derartigen Motoren wer
den Antriebsschaltungen verwendet, die unter an
derem eine Haupt-Spannungsversorgung, eine den An
trieb des Motors beeinflussende Steuerschaltung und
eine Bremsschaltung aufweisen. Die Schaltungsele
mente werden zur Verwirklichung von Sicherheitsstra
tegien verwendet, die die Antriebselektronik, den
Motor aber auch die von dem Motor angetriebene Vor
richtung schützen sollen. Beispielsweise werden die
Haupt-Spannungsversorgung und/oder die Spannungen
in den einzelnen Baugruppen der Antriebsschaltung
des Servomotors überwacht und in einem Fehlerfall
der Motor oder der Spannungsversorgung getrennt, so
daß dieser ohne Antrieb weiterläuft. Der Motor be
findet sich damit im Leerlauf beziehungsweise in
einem Zustand des free wheeling. Auch können die
Temperatur der Schaltungselemente der Antriebs
schaltung des Servomotors aber auch die Motor
temperatur selbst erfaßt werden. Wird eine unzuläs
sig hohe Temperatur festgestellt, wird der Motor in
einen leistungslosen Zustand geschaltet, das heißt,
es wird keine weitere Antriebskraft abgegeben, der
Motor befindet sich damit im Leerlauf. Antriebe,
welche aus voller Geschwindigkeit in einen free
wheeling-Zustand und damit in einen un
kontrollierten Zustand geschaltet werden, stellen
für die angetriebene Vorrichtung beziehungsweise
Maschine eine Zerstörungsgefahr dar.
Um derartig unkontrollierte Zustände zu vermeiden,
werden Bremsen vorgesehen, beispielsweise Scheiben
bremsen, die den Motor bei Unterbrechung der Ver
sorgungsspannung oder bei Überhitzen zum Stillstand
bringen. Bei Motoren mit einer großen trägen Masse
werden auch sogenannte Überlastkupplungen verwen
det, die den Motor bei einem auch als Notbremsung
bezeichneten Bremsvorgang vom Antrieb trennen.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß derartige
Bremssysteme keine ausreichende Sicherheit gewäh
ren. Beispielsweise betragen die Vorschubgeschwin
digkeiten bei elektrischen Spritzgießmaschinen
(SPGM) Geschwindigkeiten bis zu 1000 mm/s. Bevor
die Bremse am Motor überhaupt anspricht, vergehen
30 bis 100 ms, so daß sich in dieser Zeit eine un
gebremste Vorschubbewegung von 30 bis 100 mm ein
stellt. Dabei können der Motor oder die angetrie
bene Maschine aber auch ein zwischengeschaltetes
Getriebe Schaden nehmen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Servomo
tor zu schaffen, der eine erhöhte Sicherheit im
Fehlerfall dadurch aufweist, daß ein Leerlauffall
beziehungsweise ein free wheeling mit hoher Sicher
heit vermieden wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Servomotor der ein
gangs genannten Art mit Hilfe der in Anspruch 1
aufgeführten Merkmale gelöst. Dadurch, daß der Ser
vomotor mit einer Hilf-Spannungsversorgung ausge
stattet ist, die dessen Steuerschaltung, damit den
Antrieb des Motors, bei einer Notabschaltung zumin
dest während der Einleitung einer Notbremsung mit
Energie versorgt, kann eine sehr schnelle Einlei
tung des Bremsvorgangs sichergestellt werden. Der
Servomotor wird also unverzüglich aus dem angetrie
benen Zustand in einen Abbremsungszustand überge
leitet, in dem eine kontrollierte maximale Abbrem
sung des Motors gewährleistet ist und Schäden mit
großer Sicherheit vermieden werden.
Bevorzugt wird ein Servomotor, bei dem die Hilfs-
Spannungsversorgung von einem der Haupt-Spannungs
versorgung zugeordneten DC-Zwischenkreis (Gleich
strom-Zwischenkreis) mit Energie versorgt wird.
Derartige Zwischenkreise werden häufig mit der
Haupt-Spannungsversorgung gekoppelt. Sie weisen un
ter anderem Kapazitäten auf, die im Falle einer No
tabschaltung beziehungsweise Notbremsung des Ser
vomotors die zur Einleitung der Notbremsung erfor
derliche Energie liefern.
Bevorzugt wird weiterhin eine Ausführungsform des
Servomotors, bei dem die Hilfs-Spannungsversorgung
über einen mit dem Servomotor gekoppelten Datenbus
mit Energie versorgt wird, beispielsweise durch
Herunterteilen der auf diesem Bus vorhandenen Span
nung. Auf diese Weise kann die Energie zur Notbrem
sung verwandt werden, die im Ansteuerungsbereich
des Servomotors vorhanden ist.
Bevorzugt wird weiterhin eine Ausführungsform des
Servomotors, bei dem eine im Normalbetrieb des Ser
vomotors aufladbaren Kondensator vorhanden ist, der
die Hilfs-Spannungsversorgung bei einer Notabschal
tung zumindest während der Einleitung einer Not
bremsung mit Energie versorgt. Der Aufwand für die
Realisierung dieser Schaltung ist geringfügig
größer als bei der Heranziehung der in einem DC-
Zwischenkreis vorhandenen Energie, so daß die Kos
ten für die Realisierung dieser Schaltung auf einem
niedrigen Niveau gehalten werden können.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
Servomotors werden Batterien und/oder Akkumulatoren
eingesetzt, die im Zusammenhang mit der Hilfs-Span
nungsversorgung Verwendung finden. Auch diese Re
alisierung erlaubt eine relativ kostengünstige Re
alisierung der Notlaufeigenschaften des Servo
motoers.
Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des
Servomotors, der sich durch eine Überwachungsschal
tung auszeichnet, die der Haupt- und/oder Hilf
spannungsversorgung zugeordnet ist und bei einem
unerwünschten Spannungsabfall eine Notbremsung aus
löst, beispielsweise dadurch, daß die Steuerschal
tung, die dem Antrieb des Servomotors dient, ein
entsprechendes Geschwindigkeitssignal vorgibt. Bei
einer Abbremsung des Motors wirkt dieser als Gene
rator, so daß eine Spannung in die Versorgung ein
gespeist wird. Die Überwachungsschaltung ist so
ausgelegt, daß dennoch, also auch bei sich erhöhen
den Spannungsniveau in der Versorgung, der Brems
vorgang bis zum Stillstand des Servomotors fortge
setzt wird.
Weitere Ausführungsformen des Servomotors ergeben
sich aus den übrigen Unteransprüchen.
Diese Aufgabe wird auch mit einem Servomotor ge
löst, der die in Anspruch 13 aufgeführten Merkmale
aufweist. Durch eine Temperatur-Überwachungsschal
tung werden die im Motor oder in dessen Antriebs
schaltung vorhandenen Temperaturwerte erfaßt und
bei überschreiten einer vorgebbaren oberen Tempera
turgrenze eine Notbremsung ausgelöst, die bis zum
Stillstand des Servomotors fortgesetzt wird. Erst
dann wird die Abschaltung der Energieversorgung der
Antriebsschaltung und des Motors durchgeführt. Das
heißt also der Servomotor wird bei einer aufgrund
Überhitzung gegebenen Funktionsstörung unmittelbar
aus der Antriebsphase in eine Bremsphase überführt,
so daß ein Leerlaufzustand beziehungsweise ein free
wheeling auf jeden Fall vermieden werden.
Besonders bevorzugt wird ein Servomotor, der sich
durch eine Hilfs-Spannungsversorgung auszeichnet,
die die Steuerschaltung des Servomotors bei einer
Notabschaltung zumindest während der Einleitung ei
ner Notbremsung mit Energie versorgt. Auf diese
Weise ist sichergestellt, daß nach Auftreten eines
Überhitzungsfalls unabhängig von der bestehenden
Energieversorgung des Motors und der Antriebsschal
tung die Notbremsung durchgeführt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeich
nung näher erläutert. Diese zeigt ein schematisches
Blockschaltbild eines Servomotors mit Teilen einer
mit diesem zusammenwirkenden Schaltung.
Der Servomotor 1 treibt eine Antriebswelle 3 an,
die eine beliebige, hier nicht dargestellte Vor
richtung beziehungsweise Maschine direkt oder über
ein Getriebe antreibt. Dem Servomotor 1 ist eine
Haupt-Spannungsversorgung 5 zugeordnet, darüber
hinaus eine den Antrieb des Servomotors 1 beein
flussende Steuerschaltung 7 sowie eine Brems
schaltung 9. Die Steuerschaltung 7 dient dem An
trieb des Servomotors 1 und gibt entsprechende Ge
schwindigkeitssignale an diesen ab. Durch die ver
schiedenen Signale kann der Servomotor 1 auf eine
maximale Geschwindigkeit beschleunigt werden. Es
ist auch möglich, diesen bis zum Stillstand herun
terzufahren, indem ein Geschwindigkeitssignal
"Null" vorgegeben wird.
Die der Versorgung des Servomotors 1 dienende
Schaltung kann mit einer DC-Zwischenschaltung 11
versehen sein. Diese kann dazu dienen, im Zusammen
hang mit der Steuerschaltung 7 die aktuelle Dreh
zahl des Servomotors 1 beispielsweise durch Fre
quenzwandlung einzustellen. Die DC-Zwischenschal
tung 11 ist auf herkömmliche Weise realisiert, so
daß auf deren einzelne Schaltungselemente hier
nicht eingegangen zu werden braucht. Es sei ledig
lich darauf verwiesen, daß die DC-Zwischenschaltung
11 unter anderem auch Kondensatoren umfassen kann.
Es ist hier außerdem eine Hilfs-Spannungsversorgung
13 vorgesehen, die unmittelbar mit der Haupt-Span
nungsversorgung 5 oder über die DC-Zwischenschal
tung 11 mit dieser verbunden ist. Außerdem sind ge
eignete Verbindungen zur Steuerschaltung 7 aber
auch zur Bremsschaltung 9 vorgesehen.
Mit der Hilfsschaltung 13 können ein oder mehrere
externe Kondensatoren 15, eine oder mehrere Batte
rien 17 und/oder ein oder mehrere Akkumulatoren 19
verbunden sein.
Es ist hier außerdem eine Temperatur-Überwachungs
schaltung 21 vorgesehen, die mit Temperatursensoren
verbunden ist. Ein erster Sensor 23 ist beispiels
weise in der Haupt-Spannungsversorgung 5 vorgese
hen, ein zweiter Sensor 25 in der Steuerschaltung
7, ein dritter Sensor 27 in der Hilfs-Spannungsver
sorgung 13 und ein vierter Sensor im Servomotor 1.
Selbstverständlich können auch weitere einzelne
Bauelemente oder Baugruppen der mit dem Servomotor
1 zusammenwirkenden Antriebsschaltung mit Tempera
tursensoren versehen sein. Derartige Sensoren kön
nen auch mit der von dem Servomotor 1 angetriebenen
Maschine oder dem zwischengeschalteten Getriebe
verwendet werden.
In dem Blockschaltbild ist außerdem eine Spannungs
überwachungsschaltung 31 vorgesehen, die beispiel
haft mit der Hauptspannungsversorgung 5 der DC-Zwi
schenschaltung und der Hilfs-Spannungsversorgung 13
verbunden ist. Weitere Verbindungen können zu ande
ren Baugruppen der Schaltung bestehen.
Aus dem Blockschaltbild ist schließlich noch er
sichtlich, daß die Bremsschaltung 9 mit einem Lei
stungsschalter 33 und mit einem Bremswiderstand 35
verbunden ist.
Im folgenden soll auf die Funktion der Schaltung
näher eingegangen werden:
Der Servomotor 1 wird im störungsfreien Betrieb von der Haupt-Spannungsversorgung 5 mit Energie ver sorgt, wobei beispielsweise ein Drei-Phasen-Strom mit variabler Frequenz zur Verfügung steht. Ver schiedene Geschwindigkeiten des Servomotors 1 kön nen über die Steuerschaltung 7 eingestellt werden, die beispielsweise zusammen mit der DC-Zwischen schaltung 11 eine Frequenzwandlung ermöglicht.
Der Servomotor 1 wird im störungsfreien Betrieb von der Haupt-Spannungsversorgung 5 mit Energie ver sorgt, wobei beispielsweise ein Drei-Phasen-Strom mit variabler Frequenz zur Verfügung steht. Ver schiedene Geschwindigkeiten des Servomotors 1 kön nen über die Steuerschaltung 7 eingestellt werden, die beispielsweise zusammen mit der DC-Zwischen schaltung 11 eine Frequenzwandlung ermöglicht.
In einem Fehlerfall wird die Notabschaltung des
Servomotors 1 sichergestellt. Ein Fehlerfall kann
beispielsweise darin bestehen, daß mit Hilfe der
Temperatur-Überwachungsschaltung 21 eine erhöhte
Temperatur über die Temperatursensoren 23 bis 29 in
einem Teil der Gesamtschaltung erfaßt wird. Sobald
dies der Fall ist, kann ein geeignetes Signal von
der Temperatur-Überwachungsschaltung an die Steuer
schaltung 7 abgegeben werden, die das Geschwindig
keits-Ansteuerungssignal "Null" an den Servomotor 1
abgibt und gleichzeitig die Bremsschaltung 9 akti
viert. Der aufgrund seiner Trägheit weiterlaufende
Servomotor 1 wirkt nun als Generator. Die dabei ab
gegebene Energie wird von der Bremsschaltung 9 bei
Erreichen einer bestimmten Spannungsgrenze über den
Leistungsschalter 33 an den Bremswiderstand 35 ab
gegeben. Die Bremsschaltung 9 ist so ausgelegt, daß
die Abbremsung des Servomotors 1 mit einem maxima
len Strom erfolgen kann. Der Motor wird daher in
kürzester Zeit bis zum Stillstand abgebremst, so
daß dann über dessen Antriebswelle 3 keine weitere
Energie abgegeben wird. Erst nach Erreichen des
Stillstands des Motors wird dessen Spannungsversor
gung abgeschaltet.
Besonders vorteilhaft ist, daß aufgrund der schnel
len Abbremsung des Servomotors 1 auf Überlastkupp
lungen, gegebenenfalls auch auf zusätzliche mecha
nischen Bremsen vollständig verzichtet werden kann
und daß ein Leerlauf des Motors vermieden wird.
Eine Notabschaltung des Servomotors 1 wird auch
durch die Spannungs-Überwachungsschaltung 31 si
chergestellt, die über eine Spannungs-Vergleichs
schaltung 37 verfügt, die die in der Haupt-Span
nungsversorgung 5 und/oder in der Hilfs-Spannungs
versorgung 13 zur Verfügung stehende Spannung er
faßt. Denkbar ist auch, daß die Spannungs-Über
wachungsschaltung 31 die in der DC-Zwischenschal
tung 11 anliegende Spannung erfaßt. Insgesamt wird
in allen Fällen durch die Spannungs-Vergleichs
schaltung 37 jeweils ein unterer und oberer Span
nungswert als Vergleichswert bereitgestellt, anhand
dessen die Spannungen innerhalb der einzelnen Bau
gruppen der Schaltung verglichen werden können.
Durch die Spannungs-Vergleichsschaltung 37 und die
Spannungs-Überwachungsschaltung 31 wird ein Unter
schreiten der Spannungen in der Haupt-Spannungsver
sorgung 5, der Hilf-Spannungsversorgung 13 und/oder
der DC-Zwischenschaltung 11 erfaßt. Dadurch wird
auf einen Fehler in der Energieversorgung des Ser
vomotors 1 geschlossen und eine Notabschaltung ver
anlaßt.
Für diesen Fehlerfall ist die Hilfs-Spannungsver
sorgung 13 von äußerster Bedeutung. Sie versorgt
insbesondere die Steuerschaltung 7 zumindest wäh
rend der Einleitung einer Notbremsung mit Energie,
so daß das Geschwindigkeits-Ansteuersignal "Null"
an den Servomotor 1 abgegeben und die Notbremsung
eingeleitet werden kann, auch wenn im übrigen die
Spannungsversorgung zusammengebrochen ist. Die
Hilfs-Spannungsversorgung 13 kann auch der Energie
versorgung anderer wichtiger Teile des Antriebs
schaltung dienen. Nach Erreichen des Motorstill
standes kann dann eine vollständige - kontrollierte -
Abschaltung der Antriebsschaltung veranlaßt werden,
vorzugsweise automatisch.
Um nach Einleitung einer auf einer Überhitzung be
ruhenden Notabschaltung auftretende Fehler in der
Energieversorgung des Servomotors 1 beziehungsweise
der mit diesem zusammenwirkenden Schaltung zu kom
pensieren, kann auch bei Erfassung einer Übertempe
ratur mit Hilfe der Temperatur-Überwachungsschal
tung 21 die Hilfs-Spannungsversorgung 13 aktiviert
werden, um die Notabschaltung unabhängig von der
übrigen Energieversorgung des Gesamtsystems durch
führen zu können. Dadurch wird eine besonders hohe
Sicherheit der Notlaufeigenschaften des Servomotors
1 gewährleistet.
Die Hilfs-Spannungsversorgung 13 kann, wie aus dem
Blockschaltbild ersichtlich, auf verschiedenste
Weisen mit Energie versorgt werden, um die Einlei
tung einer Notbremsung gewährleisten zu können.
Beispielsweise ist es möglich, die Hilfs-Spannungs
versorgung 13 über die DC-Zwischenschaltung 11 mit
Energie zu versorgen, falls diese mit Kondensatoren
ausgestattet ist, die auch nach Zusammenbruch der
Haupt-Spannungsversorgung 5 noch Energie gespei
chert haben.
Denkbar ist es auch, daß die gesamte Antriebsschal
tung mit einem Datenbus 39 verbunden ist, aus dem
durch Herunterteilen der Spannung die Hilfs-Span
nungsversorgung 13 mit Energie versorgt werden
kann. Statt dessen oder auch zusätzlich kann die
Hilfs-Spannungsversorgung 13 mit einem externen
Kondensator 15 in Verbindung stehen, der im stö
rungsfreien Normalbetrieb des Servomotors 1 auf ge
eignete Weise mit Energie versorgt wird, die dann
während der Einleitung einer Notbremsung der Hilfs-
Spannungsversorgung 13 zur Verfügung steht. Diese
kann statt dessen oder zusätzlich mit einer Batte
rie 17 verbunden sein, die die Hilfs-Spannungsver
sorgung 13 mit Energie versorgt, so daß die Steuer
schaltung 7 zumindest während der Einleitung einer
Notbremsung mit Energie versorgt ist.
Schließlich kann die Hilfs-Spannungsversorgung 13
auch mit einem Akkumulator 19 verbunden sein, der
in regelmäßigen Abständen ausgetauscht oder im Nor
malbetrieb über ein geeignetes, hier nicht darge
stelltes Ladegerät aufgeladen wird. Der Akkumulator
19 dient dann als Energiequelle, aufgrund derer die
Hilfs-Spannungsversorgung 13 zumindest während der
Einleitung einer Notbremsung die Steuerschaltung 7
mit Energie versorgen kann.
In dem Blockschaltbild ist zusätzlich noch ein
DC/DC-Wandler 41 eingezeichnet, der Teil der Ge
samtschaltung und beispielsweise der Haupt-Span
nungsversorgung zugeordnet sein kann und über den
die Hilfs-Spannungsversorgung 13 mit Energie ver
sorgt werden kann, so daß bei einer Notabschaltung
die Steuerschaltung 7 zumindest während der Einlei
tung einer Notbremsung mit Energie versorgt werden
kann.
Die Energieversorgung der Hilfs-Spannungsversorgung
13 kann, wie ersichtlich, auf verschiedenste Weisen
sichergestellt werden.
Die Spannungs-Überwachungsschaltung 31 ist vorzugs
weise so ausgestaltet, daß bei Erfassung eines Zu
sammenbruchs der Energieversorgung die Notabschal
tung und Notbremsung des Servomotors 1 eingeleitet
und bis zum Stillstand des Motors fortgesetzt wird.
Auch wenn also der Servomotor 1 aufgrund seiner
Massenträgheit nach Vorgabe eines Geschwindigkeits-
Signals "Null" durch die Steuerschaltung 7 zunächst
weiterläuft und als Generator wirkt, wird die Not
bremsung fortgesetzt. Die Generatorwirkung des Mo
tors kann dazu führen, daß die Spannungs-Überwa
chungsschaltung 31 ein überschreiten des unteren
Spannungsgrenzwertes feststellt, wobei sich ein Zu
stand ergibt, der dem einer fehlerfreien Energie
versorgung des Systems entspricht.
Bei einer derartigen Spannungs-Überwachungsschal
tung 31 wird also sichergestellt, daß nach dem Un
terschreiten des unteren Spannungsgrenzwertes eine
Notabschaltung beziehungsweise Notbremsung des Ser
vomotors 1 bis zu dessen vollständigen Stillstand
sichergestellt ist, auch wenn durch die Generator
wirkung des Motors das Gesamtsystem mit einer Span
nung versorgt wird, aufgrund derer der untere Span
nungsgrenzwert wieder überschritten wird und sich
ein Zustand einstellt der bei einer fehlerfreien
Spannungsversorgung der Gesamtschaltung gegeben
ist.
Bei einer derartigen Auslegung der Spannungs-Über
wachungsschaltung 31 ergibt sich eine besonderes
hohe Funktionssicherheit der Gesamtschaltung des
Servomotors 1.
Die Spannungs-Überwachungsschaltung 31 kann mit
Hilfe der Spannungs-Vergleichsschaltung 37 auch die
Überschreitung eines oberen Spannungsgrenzwertes
feststellen und ein entsprechendes Steuersignal an
die Bremsschaltung 9 abgeben, die daraufhin - oder
aber aufgrund einer eigenen Spannungs-Über
wachungsschaltung - den Leistungsschalter 33 akti
viert, der darauf hin die vom Servomotor 1 abgege
bene Energie an den Bremswiderstand 35 weiterlei
tet. Durch eine entsprechende Bemessung des Brems
widerstandes 35 kann der Servomotor 1 rasch abge
bremst werden, so daß eine Gefährdung der mit dem
Servomotor 1 zusammenwirkenden Gesamtschaltung aber
auch einer mit der Antriebswelle 3 des Servomotors
1 verbundenen Maschine ausgeschlossen werden kann.
Es ist möglich, die Spannungs-Überwachungsschaltung
31 mit mehreren Servomotoren zu koppeln und die
Spannungs-Überwachungsschaltung dabei so auszule
gen, daß die Notbremsung der mehreren Motoren nach
einander erfolgt, um den Bremswiderstand 35 nicht
zu überlasten. Es ist jedoch auch denkbar, bei meh
reren Servomotoren jedem eine separate Bremsschal
tung zuzuordnen, die dann jeweils einen eigenen
Bremswiderstand umfaßt.
Die Temperatur-Überwachungsschaltung 21 ist vor
zugsweise so ausgelegt, daß bei überschreiten eines
oberen Temperaturgrenzwertes zunächst die Notab
schaltung und Notbremsung des Servomotors 1 mit ei
nem maximalen Bremsstrom bis zum Motorstillstand
durchgeführt wird, und daß dann die Span
nungsversorgung des Servomotors 1 inaktiviert wird.
In diesem Fall kann die Einleitung der Notbremsung
noch bei eingeschalteter Energieversorgung erfol
gen, wobei die Hilfs-Spannungsversorgung 13 für den
Fall zur Verfügung steht, daß unmittelbar bei oder
nach Erfassung einer Übertemperatur und bei oder
nach Auslösung einer Notabschaltung zusätzlich die
Energieversorgung des Servomotors 1 über die Haupt-
Spannungsversorgung 5 zusammenbricht. In einem der
artigen Fall wird, wie oben bereits angedeutet,
eine besonders hohe Sicherheit erreicht.
Die Hilfs-Spannungsversorgung 13 dient also dazu,
in allen Fällen der Notabschaltung zumindest die
Einleitung einer Notbremsung des Servomotors 1
sicherzustellen. Nachdem dieser als Generator
wirkt, kann die erzeugte Energie für die kontrol
lierte Durchführung der Notbremsung bis zum Still
stand des Servomotors 1 ausgenutzt werden.
Es zeigt sich also, daß ein Servomotor 1, der mit
einer in dem Blockschaltbild dargestellten Schal
tung zusammenwirkt, unmittelbar aus dem kontrol
lierten angetriebenen Zustand in einen kontrollier
ten Bremszustand überführt werden kann, wobei ein
unkontrollierter Leerlauf/free wheeling vermieden
wird. Eine Gefährdung des Servomotors und nachge
schalteter Einrichtungen, also eines Getriebes be
ziehungsweise einer angetriebenen Maschine, können
auf ein Minimum reduziert werden. Dabei können her
kömmliche Sicherungseinrichtungen wie Überlastkupp
lungen und mechanische Bremsen entfallen, so daß
insgesamt eine kostengünstige Realisierung gegeben
ist, auch wenn es sich bei dem Servomotor 1 um
einen schnell-laufenden Motor handelt, der Vorrich
tungen mit großer Massenträgheit antreibt.
Die in dem Blockdiagramm wiedergegebenen einzelnen
Schaltungsteile beziehungsweise Baugruppen können
Teil einer beliebigen Antriebsschaltung für den
Servomotor 1 sein. Es gibt hier zahlreiche Reali
sierungsvarianten, auf die nach der Wiedergabe der
Grundfunktion der Notabschaltung beziehungsweise
Notbremsung des Servomotors 1 hier nicht mehr ein
gegangen zu werden braucht.
Claims (14)
1. Servomotor mit einer Haupt-Spannungsversorgung,
einer dem Antrieb des Servomotors beeinflussenden
Steuerschaltung und mit einer Bremsschaltung, ge
kennzeichnet durch eine Hilfs-Spannungsversorgung
(13), die die Steuerschaltung (7) bei einer Notab
schaltung des Servomotors (1) zumindest während der
Einleitung einer Notbremsung mit Energie versorgt.
2. Servomotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Hilfs-Spannungsversorgung (13) von ei
nem der Haupt-Spannungsversorgung (5) zugeordneten
DC-Zwischenkreis (11) mit Energie versorgt wird.
3. Servomotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Hilfs-Spannungsversorgung
(13) durch Herunterteilen der auf einem Datenbus
(39) vorhandenen Spannung mit Energie versorgt
wird.
4. Servomotor nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Span
nungsversorgung (13) über einen DC/DC-Wandler (41)
mit Energie versorgt wird, der vorzugsweise
der Haupt-Spannungsversorgung (5) zugeordnet ist.
5. Servomotor nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Span
nungsversorgung (13) mindestens einen im Normalbe
trieb des Servomotors aufladbaren Kondensator (15)
umfaßt.
6. Servomotor nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Span
nungsversorgung (13) eine Batterie (17) und/oder
einen Akkumulator (19) umfaßt.
7. Servomotor nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, gekennzeichnet durch eine mit der Haupt
und/oder Hilfsspannungsversorgung (5; 13) zugeord
nete Spannungs-Überwachungsschaltung (31), die eine
Störung insbesondere einen Zuammenbruch der Span
nungsversorgung erfaßt.
8. Servomotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Spannungs-Überwachungsschaltung (31)
bei Unterschreiten eines bestimmten unteren Span
nungsgrenzwertes eine Notbremsung auslöst.
9. Servomotor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spannungs-Überwachungsschal
tung (31) so ausgelegt ist, daß nach einem Unter
schreiten des bestimmten unteren Spannungsgrenz
wertes die Abbremsung des Servomotors (1) bis zum
Stillstand gewährleistet ist.
10. Servomotor nach einem der Ansprüche 7 bis 9 da
durch gekennzeichnet, daß die Spannungs-Über
wachungsschaltung (31) Steuersignale an die Steuer
schaltung (7) abgibt.
11. Servomotor nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungs-Über
wachungsschaltung (31) bei überschreiten eines be
stimmten oberen Stromgrenzwertes die Bremsschaltung
(9) aktiviert.
12. Servomotor nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungs-Über
wachungsschaltung mit mehreren Steuerschaltungen
mehrere Servomotoren koppelbar ist und daß die Not
bremsung dieser mehreren Servomotoren vorzugsweise
nacheinander erfolgt.
13. Servomotor mit einer Haupt-Spannungsversorgung,
einer dem Antrieb des Servomotors beeinflussenden
Steuerschaltung und mit einer Bremsschaltung, da
durch gekennzeichnet, daß eine Temperatur-Überwa
chungsschaltung (21) vorgesehen ist, die bei über
schreiten einer vorgebbaren oberen Temperaturgrenze
eine Notbremsung auslöst, daß die Notbremsung bis
zum Stillstand des Servomotors (1) durchgeführt
wird und dann die Abschaltung der Energieversorgung
des Servomotors (1) erfolgt.
14. Servomotor nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Hilfs-Spannungsversorgung (13)
nach einem der Ansprüche 1 bis 12 vorgesehen ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4419614A DE4419614A1 (de) | 1994-06-01 | 1994-06-03 | Servomotor |
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