DER KONSTRUKTEUR 11/2015

ANTRIEBSTECHNIK 02 Je

ANTRIEBSTECHNIK 02 Je nach Anwendung können durchaus bis zu einer Million Testzyklen notwendig sein 01 Mikro-Aktuator für den Test von Autotüren Im Vergleich zu mechanisch kommutierten Elektromotoren lebt ein bürstenloser Gleichstromservomotor deutlich länger. Er besteht nur aus wenigen Einzelkomponenten, im Wesentlichen aus einer dreiphasigen Wicklung (Stator) und einem vierpoligen Permanentmagneten (Rotor) sowie dem elektronischen Kommutierungssystem. Der dynamisch gewuchtete Rotor sorgt für einen ruhigen, rastmomentfreien Lauf. Kompakte Motor-Getriebe- Kombination In der beschriebenen Anwendung finden je nach Testaufgabe und benötigtem Drehmoment zwei unterschiedliche Typen dieser Servomotoren Verwendung: Für die kleinere Ausführung des µAct fiel die Wahl auf den bürstenlosen Gleichstromservomotor der Baureihe 2250 BX4. Er ist bei einem 1:25 oder 1:51 arbeitet. Diese Präzisions- Planetentriebe bestehen komplett aus Metall und eignen sich dadurch in Kombination mit den DC-Kleinstmotoren ideal für Anwendungen, die wie hier hohe Abtriebsmomente verlangen. Mit dem Motor werden sie einfach über einen stirnseitig aufschraubbaren Flansch verbunden. Dadurch entsteht eine kompakte Antriebseinheit, die sich gut in der Anwendung integrieren lässt und wenig Einbauplatz benötigt. In vielen Anwendungen bewährt 03 Die kompakte Kombination besteht aus Antrieb, mechanischer Schnittstelle für die Ankopplung, Regelungselektronik, Busschnitt - stelle und einem Hub für zusätzliche Sensorik Bürstenlose Gleichstromservomotoren leben deutlich länger als mechanisch kommutierte Elektromotoren Durchmesser von 22 mm lediglich 52 mm lang. Die Vierpoltechnologie verleiht ihm trotz dieser kompakten Abmessungen ein hohes Dauerdrehmoment von bis zu 32 mNm, bei ruhigen Laufeigenschaften und niedrigem Geräuschpegel. Das größere Testgerät ist mit einem ebenfalls vierpoligen Gleichstromservomotor der Baureihe 3268 BX4 oder 3242 BX4 ausgestattet. Bei einem Durchmesser von 32 mm und 68 mm bzw. 42 mm Länge erreichen diese Motoren ein Drehmoment von 96 mNm bzw. 53 mNm. Die bürstenlosen Gleichstromservomotoren werden je nach Testaufgabe mit einem Planetengetriebe (Baureihe 22F) kombiniert, das mit einer Untersetzung von In den neuen Mikro-Aktoren für Tests im Automobilbereich werden die bürstenlosen Gleichstromservomotoren sicher wieder ihre Zuverlässigkeit beweisen. Schließlich haben sich schon in vielen anderen Anwendungen bewährt, angefangen von der Medizin- und Kameratechnik bis hin zu beliebigen Automatisierungsaufgaben, der Robotik oder eben auch in Testanlagen. Sie decken in unterschiedlichen Baugrößen Drehmomente von 0,1 bis 217 mNm ab, lassen sich mit unterschiedlichen Getrieben, Encodern und Steuerungen kombinieren und für besondere Anforderungen zudem noch modifizieren. Zu den häufigsten Anpassungen gehören beispielsweise Vakuumtauglichkeit, Erweiterung des Temperaturbereichs, modifizierte Wellen, andere Spannungstypen sowie kundenspezifische Anschlüsse oder Stecker. Bilder: Bilder 01 bis 03 Kübrich; Bild 04 Faulhaber www.faulhaber.com 04 Bürstenlose DC-Servomotoren in Vierpoltechnologie kombiniert mit einem Planetengetriebe in Metallausführung 36 Der Konstrukteur 11/2015

ANTRIEBSTECHNIK Nutenlose bürstenlose DC-Motoren für Highspeed-Anwendungen Eine effiziente Lösung für Highspeed-Applikationen bietet der nutenlose BLDC-Motor DS16 von Nanotec. Er verfügt über einen Stator aus ringförmigen Blechen, auf deren Innenseite eine flache Wicklung aufgebracht ist. Da die Wicklungen keinen Eisenkern haben, ist die Induktivität des Motors sehr niedrig und der Strom steigt sehr schnell an. Darüber hinaus sind die Eisenverluste stark reduziert und die Motoren weisen einen höheren Wirkungsgrad auf. Im Langsambetrieb wirkt sich das fehlende Drehmomentrippel positiv aus. Da das Magnetfeld nicht wie bei Standard- BLDC-Motoren an den Polschuhen verstärkt wird, tritt kein Rastmoment auf. Der DS16 wird in drei Längen angeboten: In Größe S mit 28 mm Länge und einer Leistung von 3,7 W bei max. 27 000 min -1 , in Größe M mit 40 mm Länge und einer Leistung von 10 W bei max. 30 000 min -1 und in Größe L mit 56 mm Länge und 25 W Leistung bei max. 29 000 min -1 . Die geringe Induktivität der nutenlosen Motoren kann in Kombination mit der PWM-Frequenz des Reglers zu einem hohen Stromrippel führen, der zusätzliche Erwärmung verursacht. Daher müssen zwischen Controller und Motor zusätzliche Motordrosseln verwendet werden. Die Motoren vom Typ DS16 eignen sich unter anderem für den Einsatz in allen Arten von Bohrern und Schleifgeräten. www.nanotec.de DC-Motoren mit hoher Drehmomentdichte Bürstenlose Gleichstrommotoren der Serie EC042B von Pittman bieten eine hohe Leistungsdichte und Performance. Mit Nema-17-Abmessungen sind sie unter den meisten metrischen Einbaubedingungen verwendbar, z. B. zum Wechsel vom Schritt- zum DC-Motor. Die Motoren sind in drei Längen verfügbar, mit konstantem Drehmoment von 11 bis 31 Ncm und einem Spitzendrehmoment von 35 bis 99 Ncm. Sie erreichen eine Drehzahl bis 9000 min -1 und können mit bis zu 96 V Zwischenkreisspannung betrieben werden. Die Wicklungen sind in acht Standardvarianten erhältlich, individuelle Wicklungen sind ebenfalls möglich. Die Konstruktion des Motors beinhaltet einen vierpoligen Hochleistungsrotor mit Seltenerdmagneten, der für ein gutes Drehmoment/ Trägheitsmoment-Verhältnis sorgt. Die Statoreinheit besteht aus verlustarmen Werkstoffen für Anwendungen mit hoher Drehzahl. Zur Erhöhung der Laufruhe sind die Kugellager vorgespannt und gekapselt. metsearch.net The industry portal of the metal industry The 'Quick finder' for your industrial demand: Discover products, companies and news. www.pittman-motors.com