Motorsteuerungsanwendungen

Wo werden Motoren verwendet?

Motoren werden in einer Vielzahl von Industrieanlagen eingesetzt, darunter Pumpen, Lüftern, Förderern, Robotern, Aufzügen, Mischern, Schleifmaschinen und Zentrifugen. Diese weit verbreitete Nutzung bedeutet, dass industrielle Motorsysteme oft für rund 70 % des Stromverbrauchs in der Fertigungsbranche in verschiedenen Ländern verantwortlich sind.

Was sind Motorsteuerungsanwendungen?

Die Motorsteuerung wird verwendet, um die Drehzahl oder das Drehmoment von Motoren zu ändern und so die Bedürfnisse des Prozesses oder der Maschine, die vom Motor angetrieben wird, zu erfüllen. Motorsteuerungsanwendungen können Roboterzellen, Fördertechnik, HLK-Systeme, Verarbeitungsgeräte in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie und Ständer für bahnbasierte Produkte wie Metall und Papier umfassen. Die Steuerung stellt sicher, dass der Motor mit der richtigen Geschwindigkeit für den Prozess läuft, indem Energie gespart wird, Materialien und Maschinen vor Beschädigungen geschützt werden und für eine qualitativ hochwertige Produktion gesorgt wird.

Arten der Motorsteuerung

Es gibt mehrere Arten von Motoren, die jeweils auf unterschiedliche Weise gesteuert werden.

DC-Bürstenmotoren

DC-Bürstenmotoren gehören zu den einfachsten und ersten entwickelten Motortypen. Ein einfacher DC-Motor besteht aus zwei Hauptteilen – einem stationären Satz von Magneten im Stator und einem Rotor, der aus einem Anker besteht. DC-Motoren bieten in der Regel eine bessere Leistung bei niedriger Drehzahl als ein ähnlicher AC-Motor und können mit einer Präzision bis 5-7 % der Nenndrehzahl gesteuert werden. Regler für diese Motoren bestehen gewöhnlich aus einem Prozessor, einem Motortreiber, einem Analog-/Digital-Wandler und einem Encoder.

Bürstenloser DC-Motor

Ein bürstenloser DC-Motor (BLDC) weist einen Rotor mit Permanentmagneten und einen Stator auf, der die Wicklungen enthält. In einem BLDC wird die Elektronik verwendet, um den Strom zu jeder Spule ein- und auszuschalten. Die Betriebsgeschwindigkeit von DC-Motoren kann durch Einstellung der am Anker anliegenden Spannung gesteuert werden.

AC-Induktionsmotor

AC-Induktionsmotoren machen über 80 % aller Motoren aus. Bei einem Induktionsmotor induziert die Statorwicklung einen Strom im Rotor ähnlich einem Transformator. Dieser Motor wird auch als Asynchronmotor bezeichnet, da der Rotor auch mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als das Drehfeld umläuft. Der Rotor dreht sich mit konstanter Drehzahl, es sei denn, es wird ein Frequenzumrichter (FU) verwendet.

Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM)

Ein Permanentmagnet-Synchronmotor kombiniert den Rotor eines bürstenlosen DC-Motors und den Stator eines AC-Induktionsmotors. Die Drehzahl eines PMSM kann durch Variation der Frequenz mit einem FU, auch als drehzahlvariabler Antrieb (VSD) bezeichnet, variiert werden. Mit Permanentmagneten kann der PMSM ein Drehmoment bei Nulldrehzahl erzeugen. PMSM werden in der Regel als Teil von Motorantrieben mit hoher Leistung und hohem Wirkungsgrad verwendet. Sie können eine reibungslose Drehung über ihren gesamten Drehzahlbereich, eine vollständige Drehmomentregelung bei Nulldrehzahl und eine schnelle Beschleunigung und Verzögerung erreichen.

Schrittmotor

Schrittmotoren haben nur wenige bewegliche Teile, was sie kostengünstig und robust macht. Wie ihr Name schon vermuten lässt, werden Schrittmotoren dazu verwendet, um sich in eine Reihe von diskreten Positionen zu bewegen, anstatt sich kontinuierlich zu drehen. Sie werden ohne Weiteres von einem Rechner gesteuert, wobei digitale Impulse in festgelegte Schritte umgewandelt werden.

Servomotor

Ein Servomotor ist als Dreh- oder Linearantrieb ausgebildet. Er kann gesteuert werden, um eine präzise, winklige oder lineare Position, Geschwindigkeit oder Beschleunigung anzunehmen. Ein Servomotor besteht aus einem Motor, der mit einem Sensor gekoppelt ist, um eine Rückmeldung über seine Position zu geben, und erfordert auch ein spezielles Steuermodul, das für die Verwendung mit Servomotoren ausgelegt ist. Servosysteme werden über eine Pulsweitenmodulation gesteuert, bei der ein elektrischer Puls mit variabler Breite durch die Steuerleitung gesendet wird.

Motorantriebsanwendungen

Da die überwiegende Mehrheit der in der Industrie verwendeten Motoren AC-Motoren sind, werden die meisten Motorsteuerungsanwendungen von FU ausgeführt.

FU befinden sich zwischen der elektrischen Versorgung und dem Motor. Strom aus der Stromversorgung gelangt in den Antrieb, der dann die dem Motor zugeführte Leistung regelt.

Innerhalb des Antriebs befindet sich ein Gleichrichter, der die eingehende AC-Leistung in DC-Leistung umwandelt. Dieser wird dann durch ein Array von Kondensatoren geglättet und gelangt dann zu einem Wechselrichter, der die DC-Leistung wieder in AC-Leistung umwandelt, um den Motor zu speisen.

Dies ermöglicht es dem Antrieb, die Frequenz und die an den Motor gesendete Spannung an den Bedarf des Prozesses anzupassen. AC-Motoren können daher je nach Bedarf mit der richtigen Drehzahl oder dem richtigen Drehmoment betrieben werden, wodurch möglicherweise große Mengen an Energie eingespart werden.

Ein FU steuert entweder das Drehmoment oder die Drehzahl im Modus „Drehmomentregelung“ oder „Drehzahlregelung“. Wenn der FU im Drehmomentregelungsmodus arbeitet, wird die Drehzahl durch die Last bestimmt. Wenn er in der Drehzahlregelung verwendet wird, wird das Drehmoment durch die Last bestimmt.

Variable Drehmomentbelastungen bieten das größte Potenzial zur Energieeinsparung und Effizienzsteigerung. Zu diesen Lasten gehören Pumpen, Lüfter und Luftaufbereitungsanlagen.

Dank der Steuerbarkeit von FU und ihrer Fähigkeit, Eingänge von Sensoren in der Umgebung oder innerhalb des Prozesses zu erhalten, sind sie in vielen verschiedenen Arten von industriellen Steuerungsanwendungen weit verbreitet. Diese reichen von der Handhabung empfindlicher Lebensmittelprodukte wie Tomaten bis hin zur Kühlung und Sauerstoffregulierung in schweren industriellen Prozessen wie der Stahlherstellung. Diese Fähigkeit, Prozesse durch Variation der Drehzahl der sie antreibenden Motoren zu steuern, bedeutet, dass sie oft auch als industrielle Automatisierungsantriebe bezeichnet werden.

SPS-DC-Motorsteuerung

DC-Motoren werden am einfachsten über Relais betrieben. Ein elektromechanisches Relais (EMR) ist im Wesentlichen ein von einem Elektromagneten betätigter Schalter. Das Relais schaltet einen Lastkreis ein oder aus, indem es den Elektromagneten erregt, der wiederum in Reihe mit einer Last geschaltete Kontakte öffnet oder schließt. Relais werden gewöhnlich verwendet, um kleine Lasten von 15 A oder weniger zu steuern.

Ein Relais weist zwei Schaltkreise auf: den Spuleneingang (auch Steuerschaltung genannt) und den Kontaktausgang (Lastkreis). In Motorstromkreisen werden EMRs häufig zur Steuerung der Spulen in Schützen und Anlasser für Motoren eingesetzt.

Ein Relais wird in der Regel nur eine Spule haben, aber es könnte viele verschiedene Kontakte haben. EMRs haben sowohl stationäre als auch bewegliche Kontakte, wobei die beweglichen Kontakte am Anker angebracht sind. Kontakte werden als Öffner (NO) und Schließer (NC) bezeichnet. Wenn die Spule erregt wird, wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das den Anker in Bewegung versetzt, die NO-Kontakte schließt und die NC-Kontakte öffnet.

Spulen werden üblicherweise mit einem Buchstaben bezeichnet, wobei M für einen Motoranlasser verwendet wird, während mit CR Steuerrelais gekennzeichnet werden. Steuerrelaiskontakte sind klein, da sie nur die in Steuerkreisen verwendeten kleinen Ströme verarbeiten müssen, sodass sie zahlreiche isolierte Kontakte enthalten können.

Ein ähnliches Gerät wie ein EMR ist ein Schütz, wobei der Hauptunterschied die Größe und die Anzahl der Kontakte ist. Schütze sind für den direkten Anschluss an Hochstromverbraucher ausgelegt. Geräte, die mehr als 15 A oder in Schaltungen mit mehr als einigen Kilowatt Leistung schalten, werden allgemein als Schütze bezeichnet.

Die variable Frequenzregelung bietet zahlreiche Vorteile:

• Bessere Betriebseffizienz
  Mit Antrieben kann die Steuerung von Produktionssystemen automatisiert werden, da der Antrieb Teil eines Regelungssystems sein kann. Dies reduziert den Bedarf an manuellen Eingriffen und spart neben Arbeitsstunden auch Arbeitskosten.
• Einsparung von Energiekosten
  Durch den bedarfsgerechten Betrieb der Motoren bei Teillast verbrauchen FU nur die strikt erforderliche Energiemenge, wodurch der Energieverbrauch um bis zu 50 % gesenkt wird.
• Einsparungen bei den Investitionskosten
  Durch eine sofortige Reduzierung des Stromverbrauchs sind schnelle Amortisationszeiten möglich, in einigen Fällen sogar innerhalb von Monaten nach der Installation.
• Einsparung von Wartungs- und Ersatzteilkosten
  Die Verwendung von FU führt zu einer geringeren Belastung der mechanischen Ausrüstung während der Inbetriebnahme und des Betriebs, was zu einer längeren Lebensdauer der Ausrüstung führt.

Lüfterregelungsanwendungen

Eine der Hauptanwendungen von FU ist die Drehzahlregelung von Industrielüftern. Lüfter sind weit verbreitet in Anwendungen von Heizung, Lüftung und Klimaanlagen (HLK) in Gewerbe-, Industrie- und Wohnimmobilien, Gebläsedrehzahlregelung, um Klinker in der Zementproduktion zu kühlen, bis hin zur Regelung der Temperatur von Öfen für die Produktion von Backwaren.

Der Einsatz von FU in der Regelung der Lüfterdrehzahl bietet zahlreiche Vorteile. Neben der genauen Luftstromregelung tragen FU auch dazu bei, weniger Lüftergeräusche zu erzeugen und die Lebensdauer des Lüfters zu verlängern. Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs ermöglichen FU auch das Starten von Lüftern während des Drehens, wodurch vermieden wird, dass der Lüfter vollständig zum Stillstand gebracht werden muss, bevor er erneut gestartet wird. Sie bieten auch Leistungsverlust-Ride-Through. Während eines Einbruchs der Versorgungsspannung weist der Antrieb dem Lüfter die Verlangsamung an und nutzt regenerative Leistung, um aktiv zu bleiben und die Kontrolle über den Lüfter aufrechtzuerhalten.

Ein FU kann verwendet werden, um die Drehzahl eines Verdichters zur Bedarfsdeckung zu variieren, und auch schnell auf die Nachfrage zu reagieren und die Notwendigkeit zu vermeiden, einen hohen Entladedruck in der Reserve zu halten.

Steuerung von Motoren für Pumpen

Pumpen werden branchenübergreifend eingesetzt: von Prozessen wie der petrochemischen Produktion über Öl und Gas, Lebensmittel und Getränke bis hin zur Wasser- und Abwasseraufbereitung. Die Art dieser geförderten Flüssigkeiten variiert stark in Bezug auf Zusammensetzung, Dichte, Volumenströmen und Druckniveaus, was unterschiedliche Leistung und Steuerparameter von den Pumpen erfordert, die verwendet werden, um sie zu bewegen.

Anwendungen, die variable Durchflüsse erfordern, wie die Erfüllung des Wasserbedarfs von Verbrauchern zu verschiedenen Tageszeiten oder die Anpassung an die Prozessbedingungen und die Kontrolle der Wasserqualität in einer Wasseraufbereitungsanlage, erfordern einen FU. Einige Pumpenmotoranwendungen benötigen jedoch möglicherweise keine variable Drehzahl und können stattdessen einen IE3-Motor mit höherem Wirkungsgrad mit einem direkten Online-Anlasser, einem Stern-Delta-Anlasser, der den Einschaltstrom begrenzen kann, oder einem Sanftanlasser kombinieren.

Sanftanlasser können auch die Gefahr eines Wasserschlags verringern, ein Zustand, in dem Druckstöße in der Flüssigkeit auftreten, wenn die Pumpe ein- oder ausgeschaltet wird. Diese Druckstöße können Verbindungen beschädigen und letztlich zu Undichtigkeiten von Rohren oder Behältern führen. FU bieten dank ihrer Fähigkeit zur Erhöhung der Pumpenmotordrehzahlen auch eine sehr gute Möglichkeit, Wasserschläge zu vermeiden.

Industrielle Automatisierung und Motorsteuerung

Industrielle Automatisierungssysteme werden in Anwendungen von Lebensmitteln und Getränken über Verpackungen und Logistiksystemen bis hin zur Papierherstellung sowie in Werkzeugmaschinen und Robotern eingesetzt. Da FU Teil eines Regelkreissystems sein können, die Daten von Sensoren an der Maschine erfassen, diese verarbeiten und einen Befehl an den Motor ausgeben, können sie das Herz eines Automatisierungssystems bilden. Sie können entweder eine bestimmte eigenständige Steuerungsfunktion an einer Maschine oder Zelle ausführen oder Teil eines größeren Steuerungssystems sein, das Daten von anderen Teilen der Linie oder von menschlichen Bedienern im Kontrollraum empfängt.

Vorteile der Einbeziehung von FU in die Automatisierungsschleife sind zum einen die Energieeinsparungen, die sie mit sich bringen können. Mit der präzisen Drehzahlregelung der Motoren können FU auch die Qualität verbessern, indem sie sicherstellen, dass Geräte wie Abfüllanlagen mit der richtigen Geschwindigkeit betrieben werden, um Schäden zu vermeiden. Sie können auch Material mit der richtigen Menge zuführen, um Rückstände oder einen Mangel an unfertigen Produkten zu vermeiden, und so zur Erreichung der Produktivitätsziele beitragen.

Ein Beispiel für Produktivitätssteigerung ist eine Lösung für einen Tomatenzüchter, der FU von ABB verwendet. Das Unternehmen musste Tomaten schneller und genauer verpacken und gleichzeitig die Tomaten auf Qualität überprüfen.

Ein Fördersystem wurde mit Servomotoren und leistungsstarken Maschinenantrieben gebaut. Dieses System regelte die Geschwindigkeit der Tomatenförderer in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit der Verpackungsmaschine. Dadurch wurde sichergestellt, dass die Tomaten schnell und genau verpackt werden konnten. Ein einfacher Antrieb treibt die Rollen auf den Förderern an, wodurch die Tomaten automatisch gedreht und einer Qualitätskontrolle unterzogen werden.

Die Zufuhrförderbänder werden jeweils von einem leistungsstarken Maschinenantrieb angetrieben. Der in Master-Slave-Konfiguration angeordnete Master empfängt ein Encodersignal von der Verpackungsstation. Der Antrieb erfasst, in welcher Phase sich die Verpackungsmaschine in ihrem Zyklus befindet und steuert die Motoren auf dem Förderband, um sicherzustellen, dass die Tomaten zur richtigen Zeit bei der Verpackungsmaschine ankommen.

Die Lösung erlaubt eine durchschnittliche Verpackungsgeschwindigkeit von 70 bis 80 Verpackungen pro Minute, doppelt so viele, wie mit dem rein mechanischen System möglich sind.

Förderbänder sind eine sehr häufige Steuerungsanwendung mit von FU gesteuerten Motoren. Förderbänder müssen sich möglicherweise in eine oder zwei Richtungen bewegen, häufig starten oder stoppen oder an genauen Positionen stehen bleiben, um Präzisionsaufgaben wie das Umfüllen von Medikamenten in Fläschchen zu ermöglichen. FU können all diese Bewegungsanforderungen erfüllen.

Auch Pumpen und Lüfter sind häufig Teil der industriellen Automatisierungsmotorsteuerung. Beispielsweise kann ein FU bei einer Temperaturrückmeldung von einem Sensor einen Lüfter ein- oder ausschalten, um die richtige Brenntemperatur in einem Ofen zu erreichen. In ähnlicher Weise können Füllstandssensoren dem FU Daten über den Füllstand der Flüssigkeit in einem Tank übermitteln, wodurch der FU eine Pumpe ein- oder ausschalten kann, um den Füllstand innerhalb festgelegter Grenzen zu halten und die richtige Menge an Wasser oder anderen Flüssigkeiten zur Versorgung eines Prozesses beizubehalten.

Robotermotorsteuerung

Offensichtlich kommen Motoren oft bei Robotern zum Einsatz, um präzise Bewegungen in zahlreichen Anwendungen zu erreichen, die Kommissionierung, Materialhandling, Bauteilinspektion, Lackieren und Präzisionsschweißen umfassen.

Die erforderlichen Bewegungen können drehend oder linear sein und Robotermotortreiber greifen auf vier Motortypen zurück, um diese verschiedenen Bewegungen zu ermöglichen.

Roboter-Servomotor

Servomotoren sind im Wesentlichen Dreh- oder Linearantriebe, die von Roboteranwendungen verwendet werden, um Teile der Roboterstruktur mit hoher Genauigkeit und Präzision zu drehen oder zu schieben. Servosysteme nutzen normale Motoren mit einem zusätzlichen Sensor, um eine Rückmeldung zur Position zu geben. Ein Roboter-Servomotor wird Teil eines geschlossenen Regelkreises mit Bauteilen wie einer Welle, Getrieben und einer Steuerschaltung sein.

Linearmotoren

Linearmotoren sind im Wesentlichen Induktionsmotoren, die eine Linearbewegung anstelle einer Drehbewegung erzeugen. Sie verwenden eine AC-Stromversorgung und einen Servoregler, oft die gleichen wie bei Drehstromservomotoren.

Spindelmotoren

Spindelmotoren sind kleine, hochpräzise Elektromotoren, die zum Drehen einer Welle oder Spindel verwendet werden. Sie sind in der Regel als Schrittmotor mit Hohlwelle ausgebildet und werden in der Robotik für Aufgaben wie Bohren, Fräsen, Gravieren und Entgraten eingesetzt.

Schrittmotoren

Schrittmotoren ermöglichen mit ihrer Fähigkeit, einen präzisen Winkel zu durchlaufen, der eine Unterteilung einer vollständigen Drehung der Motorwelle ist, eine hohe Präzisionsgenauigkeit für Roboterbewegungen. Mithilfe digitaler, computergesteuerter Schrittmotoren ist eine sehr präzise Positionierung möglich, was sie ideal für die Steuerung von Kameraplattformen, X-Y-Plottern und anderen Subsystemen macht, die bei Roboteranwendungen zum Einsatz kommen.

Aufzugmotorsteuerung

Aufzüge sind große Energieverbraucher, aber mit der richtigen Art der Motorsteuerung kann ein Großteil dieser Energie für andere Rolltreppen oder elektrische Lasten im Netzwerk wiederverwendet werden.

Wenn sich ein Aufzug mit einer leichten Last nach oben und sich mit einer schweren Last nach unten bewegt, erzeugt das System mehr Strom als verbraucht wird. Bei einem herkömmlichen Aufzugantrieb geht diese überschüssige Energie in Form von Wärme verloren. Im Vergleich dazu wird diese Energie bei der Verwendung eines regenerativen Antriebs für die Wiederverwendung gespeichert. Wenn sich die Aufzugskabine nach unten bewegt, fungiert der Motor, der sie nach oben bewegt hat, als Generator und wandelt die mechanische Leistung in elektrische Leistung für andere Lasten um. Regenerative Antriebe können den Energieverbrauch der Aufzugsanlagen eines Gebäudes um bis zu 70 % reduzieren.

Elektrofahrzeuge und HEVs

Elektrofahrzeuge (EVs) und Hybridelektrofahrzeuge (HEVs) sind ein wachsender Markt für die Motorsteuerung. Obwohl Batterien ständig verbessert werden, haben Fahrer immer noch Bedenken in Bezug auf die Reichweite, und daher ist jedes System, das Batterielebensdauer sparen kann, nützlich. Wie bei Aufzügen können EVs regeneratives Bremsen nutzen, bei dem die mechanische Bewegung der Spinnräder in elektrische Energie umgewandelt wird, wobei der Motor als Generator verwendet wird. Dies verlangsamt auch das Auto, da Energie von den Rädern verbraucht wird, welche die Welle des Motors drehen.

Moderne Fahrzeuge verwenden Motoren auch in vielen anderen Anwendungen, darunter Servolenkung, automatische Türen, Fensterheber und Spiegeleinstellung.

Sonstige industrielle Motorsteuerungsanwendungen

Neben den obigen Beispielen wird die industrielle Motorsteuerung in einer Vielzahl anderer Anwendungen eingesetzt. Dazu gehören Krane, bei denen FU nun zur Steuerung aller motorisierten Teile des Krans verwendet werden können, einschließlich Winde, Brücke, Laufkatze und Hakendrehung. Die Verwendung von FU vermeidet abrupte Stopps und Starts auf der Brücke und der Laufkatze und verhindert übermäßigen Verschleiß an Bauteilen wie Kupplungen, Getrieben, Rädern und strukturellen Stützen. Eine besonders vorteilhafte FU-Technologie für die Kransteuerung ist die direkte Drehmomentsteuerung (DTC). Dies ermöglicht die Aufrechterhaltung des vollen Drehmoments bei Nulldrehzahl, um eine schwebende Last auf einer eingestellten Höhe zu halten. Sie reagiert auch schneller als andere Technologien, um schwingende Lasten unter Kontrolle zu halten.

Ein weiterer wichtiger Einsatzbereich von Motoren sind CNC-Maschinen. Viele allgemeine CNC-Maschinen, die für eine Vielzahl von Aufgaben wie Bohren, Gewindeschneiden und Fräsen eingesetzt werden, sind mit Motoren in bis zu sechs Achsen ausgestattet. Dies ermöglicht es einem Schneidwerkzeug, zahlreiche Operationen entlang von drei linearen Achsen und drei Rotationsachsen durchzuführen.

Die Motorsteuerung ist auch im Bereich des Militärs und in der Luftfahrtelektronik weit verbreitet. Beispielsweise beinhaltet die elektronische Flugzeugsteuerung die Aktivierung von Flugsteuerflächen über Motoren, die durch elektrische Signale von den Steuerungen des Piloten gesteuert werden, anstatt mithilfe der herkömmlichen Methode der physisch verbundenen Kabel und Riemenscheiben. Dies bietet eine viel schnellere Reaktion mit geringerem Eingriff durch den Piloten. Es ermöglicht auch die Einführung von Techniken wie künstliche Stabilität, bei denen die Flugzeugzelle absichtlich instabil gestaltet ist. Der Bordcomputer weist die Steuerfläche an, sich anzupassen, um die Stabilität beizubehalten, was die Reaktionszeiten und die Agilität des Flugzeugs wesentlich verbessert.

Ein weiterer wichtiger Einsatz von Motoren und deren Steuerungen liegt im medizinischen Bereich. Infusionspumpen zur Abgabe von Flüssigkeiten wie Nährstoffen und Medikamenten in den Körper eines Patienten sind weit verbreitet und andere wichtige Anwendungen sind die Bewegung von medizinischen Scangeräten wie MRT- und CAT-Scannern.

Die Bedeutung der industriellen Motorsteuerung

Bei so vielen in der Industrie eingesetzten Motoren, die so viele Aufgaben erfüllen, ist ihre ordnungsgemäße Steuerung von entscheidender Bedeutung.

Eine ordnungsgemäße Motorsteuerung kann eine Vielzahl von Vorteilen für den Prozess und die zu steuernde Maschine erzielen. Einer der bedeutendsten Vorteile davon ist die Energieeffizienz. Durch eine den Anforderungen des Prozesses angepasste Drehzahlregelung des Motors kann der Energieverbrauch wesentlich reduziert werden. Dies ist vergleichbar mit keiner Drehzahlregelung, bei der Motoren mit maximaler Drehzahl laufen gelassen werden, wobei eine volle Leistung unabhängig von den tatsächlichen Anforderungen des Prozesses bereitgestellt wird. Regenerative Technologien sind auch in bestimmten Anwendungen nützlich, sodass mechanisches Bremsen dazu verwendet wird, den Motor als Generator zu nutzen und er so zusätzliche Leistung bereitstellen kann, die sonst in Form von Wärme verschwendet würde.

Bestimmte Motoren wie Schrittmotoren bieten auch ein hohes Maß an Präzision und somit die Fähigkeit zum Vorschub in kleinen, präzisen Schritten, um eine genaue Positionierung zu erreichen. Dies ist besonders praktisch bei Roboteranwendungen, bei denen Greifer präzise über Bauteilen platziert werden müssen und der Greifer selbst bewegt werden muss, um die Bauteile zu ergreifen, von denen einige empfindlich sein können. Servomotoren können auch dazu verwendet werden, Kamerafokussierungsmechanismen zur Sicherstellung einer genauen Erfassung der visuellen Informationen für den Roboter zu bewegen.

Anwendungen mit Motorantrieb bergen einige Risiken für Verletzungen für den Bediener oder Schäden an Geräten oder Material, daher ist die Sicherheit bei der Motorsteuerung von größter Bedeutung. Beispielsweise kann eine Leistungsunterbrechung bei einem Motor auftreten, wodurch er zum Stillstand kommt. Wenn die Stromversorgung dann unerwartet wiederhergestellt wird, kann es sein, dass der Motor in einer unsicheren Position startet oder Personen, die daran arbeiten, verletzt werden. Um diese Situationen zu vermeiden, können FU Sicherheitsfunktionen wie STO (sicher abgeschaltetes Moment) verwenden, die einen Antrieb sicher in einen Zustand ohne Drehmoment versetzen und ein unerwartetes Anlaufen der angetriebenen Maschine verhindern.

In ähnlicher Weise tragen SPSen durch ihre Kontaktplanprogrammierung zur Motorensicherheit bei. Dadurch kann die SPS so programmiert werden, dass sie auf Eingänge von Schaltern und Sensoren reagiert. Auf diese Weise kann der Programmierer sicherstellen, dass die SPS das Motoreinschaltsignal nur dann bereitstellt, wenn bestimmte Sicherheitsbedingungen erfüllt sind.

Die Motorsteuerung spielt auch eine wichtige Rolle beim Schutz sowohl des Motors als auch der angetriebenen Geräte vor Beschädigungen, bei der Sicherstellung von mehr Zuverlässigkeit und Sicherheit und gleichzeitiger Optimierung der Produktionszeit und sowie Minimierung von Wartungsaufwand und -kosten. Der Einsatz von FU führt zum Beispiel zu einer geringeren Belastung der mechanischen Geräte während der Inbetriebnahme und des Betriebs, was zu einer längeren Lebensdauer der Geräte führt. FU können zudem programmiert werden, um Geräte wie Schleifmaschinen und Mischer über die festgelegten Drehmomentgrenzen hinaus anzutreiben, sodass Motoren und die Maschine selbst vor Beschädigungen geschützt werden.

Die Wahl der richtigen Steuerungsmethode für den Motor und den Prozess spielt somit eine bedeutende Rolle für den erfolgreichen Ablauf industrieller Prozesse, wobei eine lange Lebensdauer, ein sicherer Betrieb und optimierte Kosten gewährleistet werden.