DE8910431U1

DE8910431U1 - Servoregler für mit Resolverrückführung ausgerüstete Motoren

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Publication number: DE8910431U1
Application number: DE8910431U
Authority: DE
Original assignee: Fritz A Seidel Elektro-Automatik 4000 Duesseldorf De GmbH; JUTRONIK GESELLSCHAFT ZUR HERSTELLUNG ELEKTRONISCHER BAUSTEINE und GERAETE MBH 6500 MAINZ DE
Current assignee: Fritz A Seidel Elektro-Automatik 4000 Duesseldorf De GmbH; JUTRONIK GESELLSCHAFT ZUR HERSTELLUNG ELEKTRONISCHER BAUSTEINE und GERAETE MBH 6500 MAINZ DE
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1990-02-08
Anticipated expiration: 1999-09-01

Description

Dr. Karl-Ernst Müller	•Becker, -Müller £	fi.Pust • • · *•*	Dr. DettevA.W. Pust München
Anmelder:			30. August 1989
Fritz A. Seidel Elektro-Automatik GmbH Wacholderstraße 40 - 42

4000 Düsseldorf 31

JUTRONIK

Gesellschaft zur Herstellung
elektronischer Bausteine und
Gerate mbH
Robert-Koch-Straße 33

5500 Mainz 42 S 21422 sch29

Servoregler für mit Resolverrückführung ausgerüstete üo

Beschreibung

Die Neuerung betrifft einen Regler für mit Resolverrückführung ausgerüstete Servomotoren mit auf einer Leiterplatte als Grundplatte angeordneten Schaltungseleinenten eines Leistungsteils und eines Steuerteils mit Leistungsansteuerung, Sicherheitsfunktionen und Sinuskommutierung , wobui die Grundplatte wenigstens eine Steckerleiste zur Verbindung des Reglers mit dem Motor aufweist und wobei ein weiterer Anschluß zur Verbindung des Reglers mit einem Positioniermodul vorgesehen ist.

Ein gattungsgemäßer Regler ist nach Bauweise und grundsätzlicher Funktion in dem DE-GM 87 13 659 beschrieben; der Regler kommt bei der Steuerung eines Servomotors zum Einsatz, wozu der Regler einerseits mit dem Servomotor gekoppelt und andererseits mit einem Positioniermodul

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verbunden ist, welches seinerseits über einen sogenannten BMS beispielsweise 3n eine speicherprogrammierbare (SPS-)Steuerung angeschlossen ist, welche die Sollwerte für die Steuerfunktion vorgih¹:. Als Motorrückführsystem weist car Motor einen Resolver juf und dementsprechend ist in dam Regler eine damit korrespondierende Sinuskommutierungsbaugruppe angeordnet.

Aus dieser Anordnung ergibt sich der Nachteil, Oa^ für die Zurverfügungstellung von Steuersignalen für den Regler am Motor jeweils ein incremmenteller und mit dem Positioniermodul verbundener Meßgeber vorhanden sein muß, wodurch ein zusätzliches Bauteil im Bereich des Motors mit einer entsprechend zusätzlichen Verkabelung bedingt ist.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Regler so weiterzubildcn, daß die Funktionen des Meßgebers in auf dem Regler integrierten Schalungselementen verwirklicht sind, wobei eine jeweils entsprechende räumliche Zuordnung der im Regler vorhandenen Schaltungselemente angestrebt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Schutzanspruche, welche dieser Beschreibung nachgestsllt sind.

Die Neuerung beinhaltet den Grundgedanken, daß zusätzlich zur Grundplatte cine zweite, getrennte und mittels eines auf der Grundplatte ausgebildeten Steckers an die Grundplatte anzukoppelnde Leiterplatte als Wuchselplutte vorgesehen ist, auf dor Schaltungselemente zur Über-

tragung der aus der Sinuskommut ierungsbaugruppe gewonnenen Winkelinformation an das Positionierinodul angeordnet
sind. Weil aus der Korn mu t icrungshii <<() ruppn die für din
Weitergabe an dns PosiL ioniurmoduI or &iacgr; order 1 i c h &ogr; Winkt ■!- information gewonnen werden kann, sind auf der als Wechselplatte ausgebildeten zweiten Leiterplatte Schaltungsei enuinlG angeordnet., v/r: Ic ho diese W i nk &ogr; I i &pgr; I orrna t. &igr; on
i'itmi t te 1 bni" in eine¹ lür das Po:· &igr; L i on i urmoclu L geeignete Information umsetzen beziehungsweise die Winke 1 in format ion dem Positionier modul zufuhren. Damit ist der- Vorteil
verbunden, dal) im Bereich des Mo'.ors der Meßgeber entfallen und auf die im übrigen sonst ^r:r forder 1 ic he Verkabelung verzichtet werden kann.

N ach eine".) ersten Aus füll rung she &igr; sp &igr; öl der Neuerung sind auf der Wechselplatte Schaltungselemente zur Umwandlung der aus der Kommutierungsbaugruppe im Zahlenformat gewonnenen Winkelinformationen in on das Positioniermodul zu übermittelnde ImpulsinformcLionen angeordnet, wobei entweder auf der Wechselplatte oder aber auch an der Grundplatte ein Stecker zum Anschluß einer zum externen Positionie modul fuhrenden Leitung ausgebildet sind. Nach einem
weiteren Ausfiiirungsbeispiel der Neuerung ist das Positionier modul unmittelbar auf der Wechselplatte angeordnet und insoweit über den vorgesehenen Stecker unmittelbar mit der Sinuskommutierungsbaugruppe auf der Grundplatte
verbunden. Hieraus ergibt sich der besondere Vorteil, daß keine Umwandlung der aus der Kommutierungsbaugruppe gewonnene Winkelinformation mehr zu erfolgen hat, weil die Information aus der Kommutierungsbaugruppe sogleich in der von dem Positioniermodul verwendeten Form vorliegt. Damit ergibt sict" der Vorteil einer weiteren Einsparung an Verkabelung und die Möglichkeit, die sonst an das externe Positionier-

modul angeschlossene Steuerung, boispielsweise in Form einer SPS-Steueruny , nun unmittelbar an den neuerungsgemäiien Regler anzuschließen, weil d'<? Positioniermodul als 13 indey J i eel /uv Steuerung in dun Regler i &pgr; Lug r i .or L ist,. Hierzu weist entweder die Wechselplatte einen Stecker zum Ansf'hluß eines zur Steuerung führenden BUS auf, oder ein entsprechender Stecker ist im Bereich der an der Grunup i &ugr; L Lu uuaijeu tiiiuLuii S L L'tkui 11: &igr; &idigr;> Lo voi y &udigr;&&udigr;&iacgr;&idigr;&ogr;&eegr; Die Stecker selbst können einmal zum Anschluß eines individuellen BUS oder aber auch zum Anschluß eines standardisierten BUS, des sogenannten PROFI-BUS, eingerichtet sein. Hieraus ergibt sich nun der Vorteil, den Hegler unmittelbar mit. der Steuerung zu verbinden, wobei über den standardisiert, on BUS die Möglichkeit ge sch &eegr; ff en wild, auf einfache Weise und im L geringem Kabelaufwand auch mehrere Regler für eine Gruppe von Servomotoren an eine einzige Steuerung anzuschließen.

Da die Übertragung der aus der Sinuskummutierungsbaugruppe gewonnenen Winke!information in auf einer Wechselplatte angeordneten Schalungselementen stattfindet, kann in einfacher Weise eine standardisierte, auf Motoren mit Resolverrückführung abgestellte Grundplatte zur Verfügung gestellt werden, die je nach auf der Wechselplatte angeordneten Schaltungselementen entweder mit einem externen Positioniermodul oder aber unmittelbar mit einer Steuerung zu verbinden ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Neuerung ist vorgesehen, die Sinuskommutierungsbaugruppe aus dem Steuerteil der Grundplatte zu lösen und auf einer eigenen, zwischen die Grundplatte und die Wechselplatte zwischengeschalteten Zusatzplatte anzuordnen, wodurch eine weitere Variabilität des Reglers erreicht wird. Durch Abnehmen der Zusatzplatte 17, auf welcher dann die Wechselplatte 16 mit den auf der

Sinus'Ommutierungsbaugruppe weiterhin aufbauenden Schaltungselementen sitzt, ergibt sich nun die Möglichkeit, eine standardisierte Grundplatte mit einer niederen funktioneilen Ausgestaltung zu verwirklichen, wobei anstelle der Zwischonplatte 17 nun eine gesonderte Platte mit darauf befindlichen Schalungselementen für die Motorrückführ einheit mit Tacho und Rotorlagegeber in Trapezkommutierung angeordnet wird, die eine Verwendung der standardisierten Grundplatte auch für Servomotoren mit einer aus Tachogenerator und Rotorlagegeber bestehenden Rückführeinheit erlaubt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Neuerung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind; die beiden Figuren zeigen jeweils den Aufbau des neuerungsgemäßen Reglers in einer schematischen Darstellung.

Auf eine Grundplatte 10 eines hinsichtlich seines Schaltungsaufbaus nicht weiter erläuterten Reglers sind ein Leistungsteil 11, ein Steuerteil 12 sowie ein Netzgerät 13 für die Strom- und Spannungsversorgung angeordnet. Die Verbindung des Reglers nach außen mit dem nicht weiter dargestellten Motor erfolgt über eine Steckerleiste 14. Der Aufbau und die Anordnung dieser Teile des Reglers sowie deren Funktion können entsprechend der in dem DE-GM 87 13 gegebenen Beschreibung ausgebildet sein.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist äL; Sinuskommutierungsbaugruppe des Reglers innerhalb des Steuerteils 12 auf der Grundplatte 10 angeordnet.

Auf zwei auf der Grundplatte 10 vorgesehenen Steckverbindungen 15 ist eine zweite, getrennte Leiterplatte als Wechselplatte 16 aufgesteckt, auf der entweder die

SchaltungselementR zur Umwandlung der aus der KoniiTiut ierung?» baugruppe im Zahlenformat gewonnenen Winkelin for rn &eegr; tion in an das Positioniermodul zu übermittelnden Impulsinformation oder aber das Posit, j on ic r modul selbst angeordnet sind. Die Wechst!platte !6 weLsL bei dom dargestellten Ausf ührungsbc i spie 1 einen Stecker l'J enOwf-cior zum Anschluß einer zum externen Positioniermodul führenden Leitung U(JKi' ^UiIi HUSCiiJ'ill rLMüi" duo Vu &igr; &ugr; i &Pgr; ii u i'i ij Zu &kgr;&idigr;&Ggr;&igr;&igr;&idigr;&idigr; &Pgr; I C &idigr;&idigr; L dargestellten Steuerung auf.

Bei dem aus Figur 2 ersichtlichen Aus führutuisbe ispiü 1 ist /wischen der Giundplütte 10 und der Weclselplattn

16 noch eine Zusatzplatte 17 angeordnet, dir mittels Steckverbindungen 18 an die Grundplatte 10 angeschlossen ist, v/obei die Steckverbindungen 1&Ggr;> zum Anschluß der Wechselplatte nun zwischen der Z &ugr; sat,'&rgr; latte 17 und der Wechselplatte 16 angeordnet sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Baugruppe für die Sinuskommutierung des Reglers auf der Zwischenplatte

17 angeordnet, so daß durch Abnehmen der Zwiscnenpiatte 17 mit der daran angeschlossenen Wechsel &rgr; latte 16 die Möglichkeit geschaffen wird, an Steile der Zwischenplatte 17 nun eine Platte mit Schaltungselementen für die Trapezkommutierung der Reglers in Anpassung an einen Servomotor mit Tacho und Rotorlagegeber an die Grundplatte 10 anzuschließen. Damit ist die Variabilität bei der Verwirklichung der Neuerung weiter erhöht.

Wie nicht weiter dargestellt, schließt die Neuerung auch die Möglichkeit ein, in Fortentwicklung des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels die Zwischenplatte 17 mit der Wechselplatte zu einer einheitlichen

•&Igr; &igr;

Platte zusammenzufassen, wobei auf der dann neu gebildeter Wechselplatte 16 die Baugruppe für die Sinuskommutierung
des Reglers und cas Positioniermodul oder alternativ
die Sinuskommjtierungsbaugruppe und die Informations-Umwandlungsbaugruppe angeordnet sind, so daß bei einer
standardisierten Grundplatte dann drei Wechselplatten
zur Verfügung stehen, nämlich eine erste für die Trapzekommutierung des Reglers, eine zweite für die Sinuskommutierung des Reglers mit integriertem Positioniermodul und eine dritte für die Sinuskommutierung des
Reglers mit einer Informations-Umwandlungsbaugruppe
für die Kopplung mit einem externen Positioniermodul.

In Abv/eichung von den dargestellten Ausführungsbeispielen können die Wechselplatte wie aber auch die Zusatzplatte
nicht nur in paralleler Ausrichtung zueinander zur Bildunc eines Plattenpakets aufeinander aufgesteckt sein, sondern die Platten können auch getrennt voneinander beispielswei: in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und mittels
entsprechender Kabel-Steck verbindungen an die auf den
Platten ausgebildeten Stecker angeschlossen sein.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Schutzansprücher und dnr Zeichnung offenbarten Merkmale dns Gegenstandes
djorifjr Un tcr 1 iirjni) können einzeln &pgr; Iu auch in beliebigen
Kombinationen untereinander für die Vorwirk1ichung der
Neuerung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich nein.

Claims

Schutzansprüche

Regler für mit einer Resolverrückfuhrung ausgerüstete Servomotoren mit auf einer Leiterplatte als Grundplatte angeordneten Schaltungselementen eines Leistungsteils und eines Steuerteils mit Leistungsansteuerung, Si eherne &igr; tsfunktlunen und Sinuskommutierung, woLei die Grundplatte wenigstens rinn Steckerleiste zur Verbindung des Reglers mit dem Motor aufweist und wobei ein weiterer Anschluß zur Verbindung des Reglers mit einem Positioniermodul vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dnß zusätzlich zur Grundplatte (10) eine zweite, getrennte und mittels eines auf der Grundplatte ausgebildeten Steckers (15) an die Grundplatte anzukoppelnden Leiterplatte (16) ah

Wechselplatte vorgesehen ist, auf der Schaltungselemente zur Übertragung der aus der Sinuskommutierungsbaugruppe gewonnenen Winkelinformation an das Positioniermodul angeordnet sind.
2. Regler nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß auf der Wechselplatte (16) Sciiait.uisgsciämente zur Umwandlung der sus der Sinuskommutie_dngsbaugruppe im Zahlenformat gewonnenen Wü.kelinformation in an das .Positioniermodul zu übermittelnde Impulsinformationen angeorü.iet &.'·.-"d.
3. Rsoler nacii Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselplatte {!'.:·) ; ^; -en Stecker (19) zur Verbindung der Umv;andlungsbaugruppe mit dem Positioniermodul aufweist.
4. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Grundplatte (10) zur Verbindung der Umwandlungsbaugruppe mit dem Positioniermodul einen Teil Ü6r Steckerleiste (14) ausbildet.
5. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

uaß auf der Wechselplatte (16) das Positioniermodul angeordnet ist.
6. Regler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Wechselplatte ein zusätzlicher Stecker (19) zum unmittelbaren Anschluß «ines zu einer Steuereinheit führenden BUS angeordnet ist.
7. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Stecker (19) zum Anschluß eines individuellen BUS eingerichtet ist.

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8. Regler nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (19) zum Anschluß eines standardisierten BUS ausgebildet ist.
3. Regler nach einem der Ansy rücicj 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (19) an der Grundplatte (10) im Bereich der Steckerleiste (14) angeordnet ist.
10. Regler nach eir2m der Ansprüche 1 bis 9, dadurcn gekennzeichnet, daß die Wechselplatine (16) in etwa die Abmessungen des Steuerteils (12) der Grundplatte (10) aufv/eist und parallel zu dieser auf den Stecker (15) aufgesteckt ist, wobei der Abstand zwischen der Grundplatte (10) und der Wechselplatte (16) größer ist als die Höhe der auf der Grundplatte angeordneten Schaltungselemente des Steuerteils (12).
11. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Grundplatte (10) und Wechselplatte (16) eine weitere Platte (17) zwischengeschaltet ist, die jeweils über Stecker (18 bzw.

15) an dit Grundplatte (10) einerseits und an die Wechselplatte (16) andererseits angeschlossen ist und daß auf der Grundplatte (10) als deren StouerLeil die Schaltungselemente für die Ansteuerung des Leistungsteils und die Sicherheitsfunktionen angeordnet, sind und daß die Sinuskommutierungsbaugruppe auf der Zusatzplatte (1/) &igr; &pgr;geordnet ist.
12. Regler nach Anspruch 1 und einem Ansprüche b bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundplatte (10) als deren Steuerteil die Schaltunrjsclemente

für die Ansteuerung des Leistuncjsteils und die Sicht hei ts funk t ionen angeordnet r, ind 11 dd da Ii ;iuf dnr Wechselplatte (16) riiu SinuskommutLerungsbiiugruppn und das P &ogr; s i t i &ogr; &eegr; i e r &pgr;&igr; &ogr; d &ugr; 1 angeordnet sind.
13. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, dall au I dor· Grundplat, te (IG) &agr; Ls deren Steuerte!1 die üchn Itunqselemente für die Ansteuerung des I (.· &igr; ·; t.ungste i I :; und rJ i &ogr; Si chi he i ts f unk t i onon angeordnet sind und dall auf der Wechselplatte (16) die Sinuskomniutierungsbaugruppe und die Winkü 1 in formati fms Umwand Iungsbaugruppe angeordnet sind.