Motor-Physik clever genutzt: Drehfeld-Frequenz und Motor-EMK werden sensorlos und sicher bis PLe überwacht. Damit lassen sich derzeit die Safety-Funktionen SOS (Safe operating Stop) und SLS (Safely-limited Speed) realisieren.

Motor-Physik clever genutzt: Drehfeld-Frequenz und Motor-EMK werden sensorlos und sicher bis PLe überwacht. Damit lassen sich derzeit die Safety-Funktionen SOS (Safe operating Stop) und SLS (Safely-limited Speed) realisieren. Schuler, Dina Elektronik

Die gängigen Lösungen zur Drehzahlüber­wachung arbeiten mit Standard-Encodern oder zertifizierten Gebern, abhängig vom geforderten Performance Level. Ergänzend zu diesen Lösungen bietet Dina eine sensorlose Überwachung von Drehzahl und Stillstand an.

Nur drei Motorphasen notwendig

Die Stillstandswächter DN3PS2 oder Drehzahlwächter DN3PD1 sind dazu parallel an die drei Motor­phasen anzuschließen. Dazu reichen in der Regel Anschlussklemmen mit einem zusätzlichen Mess­anschluss aus, über die die Motorphasen abgegriffen und auf die Messeingänge der Sicherheitsprodukte gelegt werden. Der Vorteil dieser speziellen Signal­erfassung ist die Unabhängigkeit von der elektrischen Leistung der Antriebseinheiten: Weder die Motorgröße noch die Bauart haben einen Einfluss auf die Überwachungsmodule. Und mit dem Spannungs­bereich bis 690 V ist auch eine weltweite Nutzung sichergestellt.

Stillstand-Überwachung: Beim Auslaufen des Motors erzeugt der Motor eine drehzahlabhängige Spannung. Erst ab dem eingestellten Pegel, wird der Sicherheitskreis freigegeben, etwa die Tür­zuhaltung.

Stillstand-Überwachung: Beim Auslaufen des Motors erzeugt der Motor eine drehzahlabhängige Spannung. Erst ab dem eingestellten Pegel, wird der Sicherheitskreis freigegeben, etwa die Tür­zuhaltung. Dina

 Drehzahlüberwachung: Die Frequenz des Drehfelds 
bestimmt die Motordrehzahl und lässt sich somit für die 
sichere Drehzahl­erfassung nutzen – aktuell für sicher 
reduzierte Geschwindigkeit (SLS); später auch sicheren 
Geschwindigkeits­bereich (SSR) und 
sichere Maximal­geschwindigkeit (SSM).

Drehzahlüberwachung: Die Frequenz des Drehfelds
bestimmt die Motordrehzahl und lässt sich somit für die
sichere Drehzahl­erfassung nutzen – aktuell für sicher
reduzierte Geschwindigkeit (SLS); später auch sicheren
Geschwindigkeits­bereich (SSR) und
sichere Maximal­geschwindigkeit (SSM).

Bei der sicherheitsgerichteten Motor-Überwachung nutzen die Entwickler zwei unterschiedliche Mess-Prinzipien, mit denen sich die verschiedenen Zustände detektieren lassen. Der sichere Stillstand wird auf andere Weise erfasst als die Einhaltung einer sicher reduzierten Geschwindigkeit. Deshalb gibt es  derzeit zwei unterschiedliche Baureihen, die jeweils eine Funktion abdecken.
Systeme mit Frequenzumrichter oder Servo-Verstärker können genauso überwacht werden wie einfache Asynchronmotoren. Ebenso ist das Verfahren für Anwendungen mit Gleichstrombremsen geeignet. Auch in Kombination mit Wechselstrom-Motoren lassen sich die Geräte einsetzen. Dazu braucht man bei einphasigen Motoren (230 V) lediglich eine Phase am Gerät zu brücken.

Drehzahlen sicher per Drehfeld-Frequenz überwachen

Überall, wo eine sichere Geschwindigkeitsüber­wachung gefordert ist, kann der Drehzahlwächter DN3PD1 eingesetzt werden. Der Wächter erkennt die vom Antrieb vorgegebene Frequenz des Drehfelds und wertet diese sicher aus. Die maximale Geschwindigkeit eines Motors ist direkt von dessen Drehfeld abhängig. Somit kann die Vorgabegeschwindigkeit nicht überschritten werden. Damit lässt sich diese Messgröße sicherheitstechnisch verwenden. Die Mess-Frequenz steht dreifach (Drehstrom) zur Verfügung und gewährleistet somit eine redundante Über­wachung.
Der Drehzahlwächter überwacht wahlweise eine sicher reduzierte Geschwindigkeit (SLS), einen sicheren Geschwindigkeitsbereich (SSR) oder eine sichere Maximalgeschwindigkeit (SSM).
Einstellbar ist die obere und untere Geschwindigkeitsgrenze über den an der Frontseite integrierten Drucktaster. Jeweils 15 Frequenz-Stufen stehen zur Verfügung. Die Eingabe der Grenzwerte signalisieren die vier integrierten LEDs. Der Anwender benötigt zur Parametrierung keine weiteren Hilfsmittel, etwa einen Laptop oder ein separates Display.
Die Anwendungsmöglichkeiten dieser sicheren Drehzahlüberwachung sind vielfältig: Bei allen Anwendungen mit gefährlicher Bewegung für Mensch und Maschine kann das Produkt DN3PD1 eingesetzt werden. Ein weiterer Anwendungsfall ist die Überwachung von Lüftern oder Durchlauföfen auf Einhaltung einer Sollgeschwindigkeit.

Wie der sichere Stillstand funktioniert und Möglichkeiten zum Retrofit finden Sie auf Seite 2.

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