Basis für effiziente Antriebe
Welche Vorteile bieten Hybridleitungen mit zeroCM-Technologie?
Hybridleitungen haben sich in der Antriebstechnik als wichtiger Bestandteil für effiziente Verkabelungskonzepte etabliert. Mit der Integration der »zeroCM«-Technologie von Lapp eröffnen sich jetzt neue Potenziale.
Moderne Antriebssysteme im Maschinen- und Anlagenbau stehen vor wachsenden Anforderungen: kompakte Bauweise, hohe Energieeffizienz und maximale Betriebssicherheit sind gefordert. Gleichzeitig steigt die Komplexität der Verkabelung, da neben der Leistungsübertragung auch umfangreiche Sensordaten störungsfrei übertragen werden müssen. Hybridleitungen bieten hier eine Möglichkeit zur Vereinfachung, indem sie Energieversorgung, Steuerungssignale und Datenübertragung in einer einzigen Leitung vereinen. Das reduziert Schnittstellen, spart Platz und senkt den Installationsaufwand. Die sogenannten Ein-Kabel-Lösungen können die Anzahl der Leitungen um bis zu 40 Prozent verringern. In Daisy-Chain-Topologien sind Einsparungen von sogar 90 Prozent möglich – so die Angaben von Lapp. Weniger Komponenten, kürzere Verlegewege und vereinfachte Montage liegen als Vorteile auf der Hand. Daneben spielt aber auch die Betriebssicherheit eine zentrale Rolle. »Weniger Schnittstellen bedeuten ein geringeres Risiko für Kontaktprobleme und Montagefehler«, erklärt Stefan Hilsenbeck, Head of Advanced Technology Development bei Lapp.
Die zeroCM-Technologie
Ein neuer Ansatz von Lapp ist, die eigens entwickelte »zeroCM«-Technologie in die Ein-Kabel-Lösungen einzubringen. Diese Technologie basiert auf einer neuartigen Verseiltechnik: Die drei Phasenleiter sind dabei symmetrisch angeordnet und in einer Innenlage verseilt. Ergänzend wird mindestens ein Schutzleiter in einer Außenlage mit entgegengesetzter Verseilschlagrichtung um die drei Phasenleiter in einem bestimmten Schlaglängenverhältnis verseilt. Dieser Leitungsaufbau reduziert Ableitströme um bis zu 80 Prozent und minimiert Störpotenziale direkt an der Quelle. Dadurch lassen sich Energie- und Datenleitungen auch auf engstem Raum störungsfrei kombinieren, was hochintegrierte Antriebe ermöglicht.
Vorteile in der Anwendung
»Hybridleitungen mit zeroCM-Technologie sorgen dafür, dass Feedback-Signale störsicher und stabil beim Regler ankommen«, erklärt Stefan Hilsenbeck. »Neben den positiven Effekten, die wir bei den zeroCM-Standardleitungen erzielen konnten, wie geringere HF-Ableitströme, die Freigabe längerer Kabelinstallationslängen oder eine geringere Störaussendung, wird mit dem Einsatz der zeroCM-Technologie bei Hybridleitungen das Noise-Level auf dem Datenpaar quasi halbiert«. In der Anwendung bedeutet das eine höhere Funktionsreserve bei der Störfestigkeit und Signalintegrität.
Hybridleitungen leisten zudem einen Beitrag zur Nachhaltigkeit. Weniger Kabel und Steckverbindungen bedeuten weniger Materialeinsatz und geringeren Ressourcenverbrauch. Kompaktere Maschinenkonstruktionen können den Energiebedarf in Herstellung und Betrieb senken.
Die Zukunft der Antriebstechnik wird allerdings nicht von einem einzigen Konzept bestimmt sein, ist sich Stefan Hilsenbeck sicher: »Zentralisierte Lösungen bleiben für große Antriebe unverzichtbar, während Daisy-Chain-Topologien und dezentrale Antriebstechnik, bei der Leistungselektronik und Steuerung direkt im Feld installiert werden, vor allem bei kleineren Motoren an Bedeutung gewinnen«. Entwickler müssen daher flexibel entscheiden, welches Konzept in welcher Situation den größten Nutzen bringt. »Hybridleitungen sind dabei ein entscheidender Baustein, weil sie Energie- und Datenübertragung effizient und zuverlässig vereinen«, ist Hilsenbeck überzeugt.
Lapp hat Ende vergangenen Jahres erstmals Prototypen von Ein-Kabel-Lösungen mit zeroCM-Technologie vorgestellt. Die neue Generation dieser Kabel soll in Zukunft dazu beitragen, Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit in der Antriebstechnik weiter voranzubringen.
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