Pagina 37 van: Aandrijftechniek – nummer 3 – 2017

TECHNIEK Elektrisch

www.AT-aandrijftechniek.nlAPRIL 2017 AT AANDRIJFTECHNIEK 37

Nauwkeurig positioneren
zonder encoder

Bij automatiseringssystemen in de productietechniek worden steeds vaker

servomotoren ingezet. Bij kleinere motoren doet zich echter het probleem voor

dat de encoders vaak duurder zijn dan de motor zelf. Het Duitse JAT Jenaer

Antriebstechnik heeft daarom een servomotor gebouwd zonder encoder, die

toch nauwkeurig positioneert.

[tekst & foto] Franc Coenen

Vooropgesteld: encoders zullen niet
verdwijnen. Die geruststelling geeft Man-
fred Winter, area salesmanager van JAT,
vooraf. Voor veel toepassingen blijft de
encoder onmisbaar voor de servomotor.
Maar: er zijn ook heel veel toepassingen
waarvoor dat niet geldt. Sterker nog: hij
denkt dat er zelfs nieuwe toepassingen
komen voor de encoderloze servomotor.
Om toch de as-positie van een servomo-
tor nauwkeurig te bepalen, heeft JAT
twee oplossingen bedacht. In beide op-
lossingen staat een wiskundig model van
de motor centraal. Hierin worden zaken
zoals inductiviteit, motorweerstand en

enkele andere zaken vastgelegd. Met het
model kan nauwkeurig voorspeld wor-
den welke spanning bij welk toerental
wordt bereikt. Voor toepassingen met
lage snelheden gebruikt men vervolgens
een hoogfrequent testsignaal en induc-
tie. Op basis van de gemeten inductie
berekent men met het model van de
motor de positie. De positie van de as
kan binnen 0,1 seconde berekend wor-
den, zelfs zonder dat de as draait. Bij
midden en hogere snelheden meet men
de motorspanning en -stroom en bere-
kent daarmee in het model de positie van
de as.

Voordelen
De encoderloze servomotor heeft vol-
gens Winter van het Duitse bedrijf enkele
belangrijke voordelen voor machinebou-
wers. Allereerst de lagere kostprijs.
“Zeker absolute encoders zijn duur. Bij
kleinere motoren liggen de kosten vaak
ver boven de kostprijs van de motor zelf.”
Daarnaast is het nieuwe type motor com-
pacter. Verder hoeven er minder kabels
naar de servoversterker te worden ge-
trokken, wat ook een kleinere kans op
storingen oplevert. De storingsgevoelig-
heid van het nieuwe type motor ligt toch
al lager vergeleken met de exemplaren
met encoder. Dat komt doordat er min-
der onderdelen nodig zijn en met name
de stekkerverbindingen met de encoder
in de praktijk storingsgevoelig zijn,
meent men bij JAT. Het kostenvoordeel
loopt op van 20 procent tot 40 procent,
afhankelijk van het type. “Hoe kleiner de
motor, hoe groter het voordeel.”

Geringere dynamiek
Toch is het niet alleen een juichverhaal.
Winter zegt dat het concept van JAT ook
nadelen heeft. Allereerst is de regelkwa-
liteit afhankelijk van de kwaliteit van de
motor. “Elke fout in de motor wordt met
dit systeem zichtbaar.” Verder is het po-
sitie meten zonder encoder iets minder
dynamisch dan met. Hij denkt wel dat de
dynamiek en de nauwkeurigheid in de
komende jaren nog verbeterd kunnen
worden doordat men vooraf afwijkingen
aan de motor meet en deze verwerkt in
het wiskundig model. Desondanks heeft
JAT al meerdere automatiseringssys-
temen gebouwd met het nieuwe type
motor. Met name voor verpakkings-
lijnen en transportbanden kunnen ze
ingezet worden. In één toepassing gaat
het om transportbanden die gelijke
snelheid moeten aanhouden, maar wis-
selend worden belast. In deze lijn ge-
bruikt JAT de servomotor zonder enco-
der.

www.jat-gmbh.de

De servomotor zon-

der encoder is com-

pacter en minder

storingsgevoelig.

37_encoder.indd 37 13-04-17 13:37