Vorteile elektronisch geregelter Stellantriebe

Mit den neuen Baureihen Flexor und Tensor erweitert Aris Stellantriebe die klassischen Baureihen Nano und Classic Line und bietet damit eine neue Generation elektronisch geregelter Stellantriebe an. Die Baureihe Flexor basiert auf einem herkömmlichen Stirnradgetriebe in Kombination mit einem klassischen Synchronmotor. Der Synchronmotor punktet bauartbedingt mit hohem Selbsthaltemoment und lastunabhängiger, konstanter Drehzahl, die mit der Frequenz des Stromnetzes synchron läuft. Diese Eigenschaft hat dem Motor seinen Namen gegeben – klassische Stellantriebe setzen in der Regel auf Synchronmotoren als Antrieb.

Damit endet allerdings die Gemeinsamkeit mit der neuen Baureihe. Hier ersetzte der Hersteller das komplette mechanische Abschaltsystem durch eine verschleißfreie und berührungslose Positionserfassung, die auf dem Halleffekt basiert. Die Sensortechnik wurde für den Einsatz in der Automobiltechnik entwickelt und hat sich bewährt.

Im Stellantrieb wird auf der Abtriebswelle ein Magnet montiert, der sich unter einer Elektronikplatine dreht. Sie ist das Herzstück des Stellantriebes und besitzt exakt über dem Magneten eine Sensoreinheit als integrierte Schaltung mit mehreren Hallsensoren und einer Auswerteelektronik. Damit wird die Position des Magneten ohne mechanische Verbindung berührungslos erfasst und steht anschließend als absolutes Positionssignal mit 12 Bit Auflösung zur Verfügung.

12 Bit sind 4096 Schritte und bedeuten bei 360° eine Systemauflösung von 0,1°. Dies liegt über der möglichen Auflösung mechanischer Sensorik. Die Auswertung der Winkelstellung des Magneten stellt sicher, dass auch nach einem Spannungsausfall, nach einem Verstellen des Antriebs im spannungslosen Zustand oder einer Handbetätigung die richtige Position erkannt wird. Mit dem System sind auch Multiturn-Anwendungen realisierbar.

Bisher musste der Anwender beim klassischen Stellantrieb für unterschiedliche Stellwege entsprechend viele Stellantriebe mit unterschiedlich untersetztem Abschaltsystem vorhalten, jetzt deckt das elektronische System alle Regelmöglichkeiten mit einer Variante ab. Mit der berührungslosen Positionserfassung wird das System praktisch verschleißfrei.

Dies vermeidet Probleme und Langzeitdrifteffekte, die durch Umschalthysteresen bei Potenziometern und Schaltpunkthysteresen bei Mikroschaltern verursacht werden. In Summe ergibt sich für den Anwender eine höhere Regelgenauigkeit des Gesamtantriebes, die außerdem über die Lebensdauer des Antriebs praktisch konstant bleibt.

Der klassische Stellantrieb, basierend auf Nockenschaltwerken und Mikroschaltern, stößt hier ganz deutlich an seine Grenzen. Neben der exakten Regelung bietet das elektronische Positioniersystem auch eine einfachere und schnellere Inbetriebnahme. Mussten beim klassischen Stellantrieb die Endlagen per Schaltnocken eingestellt und justiert werden, erfolgt dies beim Flexor schnell und einfach per Programmierung über Taster. Ebenfalls verschleißfrei und langzeitkonstant. Mit der Programmierung der optionalen Zwischenschalter werden die Vorteile der elektronischen Positionserfassung noch deutlicher, weil beim klassischen Stellantrieb unterschiedliche Schaltwinkel auch unterschiedliche Schaltnockenformen erfordern.

Die elektronische Variante ermöglicht per Tastendruck eine separate Festlegung von Einschalt- und Ausschaltpunkt. Damit bestimmt der Anwender vor Ort bei der Inbetriebnahme den optimalen Schaltwinkel und ist nicht mehr gezwungen, im Vorfeld zwischen unterschiedlichen Nockenformen zu unterscheiden. Damit auch im spannungslosen Zustand des Stellantriebes die Zwischenschalterstellungen unverändert ausgegeben werden, sind alle optionalen Schaltausgänge mit bistabilen Relais ausgestattet.