Ferngesteuert mehr elektrische Antriebseigenschaften einstellbar

Redakteur: Gerd Kucera

Der intelligente Antrieb PD42-1-1243-IOLINK halbiert laut Hersteller Trinamic die übliche Leistungsaufnahme und die Antriebsgröße um den Faktor 2,6. Seine Produktivität wird durch die Überwachung von 50% mehr Konfigurations- und Leistungsparametern erhöht.

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PD42-1-1243-IOLINK: Ein neuer Chipsatz (Motortreiber TMC2130-LA und IO-Link-Transceiver MAX22513) machen den Antrieb kleiner, sparsamer und fernoptimierbar.
PD42-1-1243-IOLINK: Ein neuer Chipsatz (Motortreiber TMC2130-LA und IO-Link-Transceiver MAX22513) machen den Antrieb kleiner, sparsamer und fernoptimierbar.
(Bild: Maxim Integrated)

Drei wichtige Merkmale charakterisieren den neuen intelligenten elektrischen Antrieb PD42-1-1243-IOLINK der Marke Trinamic (gehört zu Maxim Integrated): Mehr Parameteranpassungen im laufenden Betrieb sorgen für erhöhte Produktivität, denn die StealthChop-Technik gibt Zugriff auf Lastwerte und Parameter zur Rauschunterdrückung und optimiert damit dynamisch die Durchsatzleistung der Antriebe. Über die CoolStep-Energiesparfunktion des TMC2130-LA in Kombination mit den N-Kanal-Leistungs-MOSFETS mit niedrigem RDS(on) des MAX22513 bietet im Vergleich zu anderen NEMA-17-IO-Link-Antrieben eine niedrigere Leistungsaufnahme. Und weil externe Endschalter zur Erkennung von harten Stoppzuständen überflüssig sind, bietet der PD42-1-1243-IOLINK den laut Trinamic kleinsten intelligenten IO-Link-Antrieb.

Dieser neue intelligente Antrieb ermögliche in modernen intelligenten Fabriken ein schnelles und ferngesteuertes Einstellen der elektrischen Eigenschaften eines Antriebs, um Ausfallzeiten zu minimieren und den Durchsatz zu maximieren. Er kombiniert einen NEMA-17-Schrittmotor mit Steuerungs- und Treiberelektronik. Der PD42-1-1243-IOLINK nutzt die Flexibilität des IO-Link-Transceivers MAX22513 von Maxim Integrated für die nahtlose Konfiguration aller Modi des Motortreibers TMC2130-LA von Trinamic. Als branchenweit kleinste NEMA-17 PANdrive-Lösung mit der geringsten Stromaufnahme überwacht der intelligente Stellantrieb 50% mehr Konfigurations- und Leistungsparameter – für kürzere Inbetriebnahmezeiten und eine bessere Qualität der Predictive-Maintenance-Daten.

Die neue Chipsatzlösung aus dem Motortreiber TMC2130-LA und dem IO-Link-Transceiver MAX22513 baut auf den Vorteilen der Zweiwege-Universalschnittstelle von IO-Link auf. Der intelligente Antrieb PD42-1-1243-IOLINK vereint branchenführende Motion-Control-Technologie in einer Plug-and-Play-Lösung, die 2,6-mal kleiner ist und über 50% weniger Leistung aufnimmt als die Wettbewerbslösung, heißt es. Damit erziele er eine verbesserte Vorhersage von Werksstillständen und maximiere den Produktionsdurchsatz.

Der Hersteller skizziert den Chipsatz mit folgenden Merkmalen.

  • MAX22513: Dieser IO-Link-Transceiver ist 3-mal kleiner als die nächste Wettbewerbslösung und damit der branchenweit kleinste IO-Link-Transceiver mit integriertem Überspannungsschutz von ±1 kV/500 Ω und zwei Treibern in einem 4,2 mm x 2,1 mm großen WLP-Gehäuse. Er zeichnet sich aus durch eine hohe Integration mit einem DC-DC-Regler, Schutzdioden, einem digitalen Hilfseingang, einer I²C- oder SPI-Steuerung, einem integrierten Oszillator und zwei LDOs mit 3,3 V und 5 V, was eine hohe Konfigurierbarkeit bedingt und dazu beiträgt, die Anzahl der am Lager vorzuhaltenden Komponenten zu verringern. Aufgrund des niedrigen C/Q-Treiber-On-Widerstandes (typisch 2,0 Ω) reduziert er die Verlustleistung im Vergleich zur Wettbewerbslösung auf ein Viertel.
  • TMC2130-LA: Der Motortreiber bietet eine Blockiererkennung, die gänzlich ohne Sensoren auskommt, um ein unerwünschtes mechanisches Verhalten anzuzeigen. Er ermöglicht einen äußerst gleichmäßigen und präzisen Betrieb mit bis zu 256 Mikroschritten im Vergleich zu den in der Industrie üblichen 16 Mikroschritten. Das führt zu einer genauen Positionierung und geringeren Resonanzen.

Zu den wichtigsten Funktionen gehören neben einer SPI-Schnittstelle für die Konfiguration und Diagnose sowie einem Schritt-/Richtungsinterface eine vollständige Treiberstufe mit N-Kanal-Leistungs-MOSFETs mit niedrigem RDS(on), die als Vierquadrantensteller in einer H-Brückenschaltung angeordnet sind, um die Motorwicklungen mit einem Effektivwert (RMS) von bis zu 1,2 A bei 5 V bis 46 V anzutreiben.

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