Sicher abgeschaltetes Moment (STO)

STO (Safe Torque Off) ist ein Mechanismus, der ein unerwartetes Wiederanlaufen des Antriebs verhindert. Die Safe-Torque-Off-Funktion schaltet den Ausgang des Frequenzumrichters sicher frei, sodass dieser zuverlässig drehmomentfrei ist. STO hat ein breites Einsatzgebiet in Maschinen/Anlagen mit bewegten Achsen (z. B. Handling, Fördertechnik).

Zweck

In der frühen Entwicklung von Servomotoren und Bewegungssteuerungssystemen kämpften die Hersteller darum, eine sichere „Stopp“-Funktion zu entwickeln, die auf einen Motor einwirken konnte, ohne Daten zu beschädigen oder das System mechanischen Fehlern auszusetzen.

Safe Torque Off löste viele dieser Probleme, indem es Servo- und Schrittmotoren ermöglichte, die Stromversorgung zu unterbrechen, ohne den Antrieb oder die umliegenden Teile des Motors zu beschädigen. Aus diesem Grund ist STO in Industrieanwendungen zu finden, die von Fördersystemen bis hin zur Robotik reichen.

Die STO-Funktion stellt sicher, dass kein Drehmoment auf den Motor wirken kann, indem elektrische Signale von den Leistungsgeräten zum Motor blockiert werden. Als Not-Aus-Funktion kann STO die drehmomenterzeugende Energie sofort reduzieren und es dem Motor ermöglichen, durch natürliche Trägheit und Reibung von der Last zum Stillstand zu kommen. Der Motor würde in diesem Fall als „freilaufend“ betrachtet.

STO bleibt die vertrauenswürdige Sicherheitsfunktion der meisten Servohersteller, da sie verhindern kann, dass die Motorwellendrehung während Notfallverfahren unerwartet neu gestartet wird. Die einzige Möglichkeit, einen Servomotor nach der Verwendung der STO-Funktion zu reaktivieren, besteht darin, ihn manuell von der Steuerung aus zu reaktivieren, nachdem STO deaktiviert wurde.

Wie es funktioniert

Sobald STO aktiviert ist, wird eine physische Trennung zwischen den Motorphasenanschlüssen des Servoantriebs und den Leistungsgeräten verursacht. Dies stoppt sofort alle Gate-Impulse und verhindert, dass der Antrieb Drehmoment an den Motor liefert. Je nach Reibung und natürlicher Trägheit kann der Motor kurz auslaufen, bevor er vollständig zum Stillstand kommt.

In diesem Zustand können Geräteführer die Geräte von Hand bewegen und bedienen, ohne vom Motor gestört zu werden. Es ist wichtig zu beachten, dass Bewegung nur stattfinden kann, wenn die natürliche Trägheit und Reibung dies zulassen.

Es gibt viele Möglichkeiten, STO zu erreichen, von Not-Aus-Funktionen bis hin zu Torverriegelungssystemen, aber meistens enthält Ihre STO-Schaltung ihre eigenen Näherungsschalter, um ihre Funktion zu unterstützen. Außerdem trennt STO den Antrieb nicht vom elektrischen Eingang. Seine Funktion besteht lediglich darin, den Zugang zu beweglichen Teilen zu erleichtern, ohne dass ein Neustart des Motors befürchtet werden muss. Um Zugang zu elektrischen Teilen und Schaltkreisen im Laufwerk zu erhalten, müsste das Laufwerk lokal manuell von der Hauptstromversorgung getrennt werden.

STO vs. Sperren

Das Ergebnis von STO ist zwar im Wesentlichen dasselbe wie eine Servoantriebs-Sperrfunktion (Stoppen des Antriebs vom Antreiben des Motors), aber ihre Methoden und Zuverlässigkeit sind sehr unterschiedlich.

Die Sperrfunktion stützt sich auf die Logik des Frequenzumrichters, um zu verhindern, dass die Leistungsgeräte Impulse an die Motorklemmen senden. Dies wird normalerweise aktiviert, indem der/die Sperreingangsstift(e) mit Masse verbunden werden. Dies bedeutet jedoch, dass selbst ein kurzer Logikfehler oder eine schlechte Erdung dazu führen kann, dass der Motor unerwartet wieder anläuft.

Mit Safe Torque Off wird der Antrieb auf Hardwareebene geschwächt. Bei der STO-Aktivierung werden die Leistungsgeräte und die Motorphasenklemmen physisch getrennt. Bis STO manuell gelöscht wird, ist es praktisch unmöglich, dass der Motor wieder anläuft.

Während also STO und Inhibit das Gleiche erreichen sollen, ist STO sicherer und zuverlässiger.

Leistungen

  • Ermöglicht sicheres Arbeiten im Servicefall der Maschine
  • Antriebsintegriertes STO eliminiert separate Komponenten (elektromechanische Schalter) und den Aufwand für deren Verdrahtung und Wartung

ADVANCED Funktionen der Bewegungssteuerung

  • Verfügbarer Standard bei den meisten DigiFlex® Leistung Antriebe und weitere Modelle in der Zukunft
  • STO kann optional für kundenspezifische Antriebe spezifiziert werden
  • Erfüllt SIL 3 gemäß IEC 61800-5-2

Branchen, Technologien und Produkte im Zusammenhang mit Safe Torque Off ...

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