Nanotec Electronic Schrittmotoren sensorlos regeln

Bei BLDC-Motoren (Brushless DC) ist eine sensorlose Regelung schon seit längerem bekannt. Jetzt ermöglicht Nanotec Electronic erstmals auch eine sensorlose Regelung von Schrittmotoren.

Ein »virtueller Encoder« in der Motorsteuerung ermittelt dabei die Geschwindigkeit des Rotors. Auf diese Weise ist es möglich, den Schrittmotor wie einen BLDC-Servomotor zu betreiben – ohne Schrittverluste, ohne Resonanzen und ohne Überhitzungsgefahr. Verankert ist der »virtuelle Encoder« als Software in einem ARM-Cortex-M4-Prozessor.

Beim Sensorless-System von Nanotec vermisst ein Autosetup den angeschlossenen Motor und ermittelt die nötigen Parameter automatisch. Die Parameter fließen in ein mathematisches Modell des Motors ein, das parallel zur Motorregelung läuft, die berechneten Zustandswerte ständig mit den Messwerten der Motorregelung abgleicht und daraus die gewünschten Informationen erzeugt. Je nach Motortyp ergibt sich bei einer unteren Drehzahl zwischen 25 und 250 U/min eine Drehzahl- und Positionsinformation, die genauso präzise ist wie die eines optischen Encoders mit 500 oder 1000 Inkrementen, so dass die Regelung in der gleichen Qualität und mit dem gleichen Drehmoment wie bei über Encoder geregelten Motoren laufen kann. Für kleine Geschwindigkeiten und zur Positionierung kann automatisch in den Open-Loop-Betrieb gewechselt werden.

Das neue Verfahren macht die Vorteile des Closed-Loop-Betriebs auch in Applikationen nutzbar, in denen der klassische Closed Loop mit Drehgeber aus Kostengründen nicht anwendbar ist. Die sensorlose Regelung ist als Firmware-Update für alle Motorsteuerungen der Baureihen N und C von Nanotec erhältlich.