Servomotoren

Konzentriert gewickelt

Servoantriebe. Der Antriebsspezialist Heidrive stellt die Heimotion-Dynamic-Baureihe vor und will hiermit extreme Geschwindigkeit mit maximaler Leistungsfähigkeit verbinden.

Die Heimotion-Dynamic-Baureihe. (Foto: Heidrive)

Die dynamischen Servomotoren von Heimotion sind Permanentmagnet-Drehstrom-Synchron-Servomotoren. Mit Permanentmagneten aus Neodym-Eisen-Bor könnten Leistungswerte erreicht werden, die bis 40 Prozent über den höchsten bisher bekannten und verwendeten Seltenerdmagneten liegen. Dies ermöglicht sowohl neue technische Lösungen als auch eine Reduzierung des Magnetmaterialeinsatzes bei gleicher Leistung des Systems. Diese Motoren sind außerdem durch Robustheit und Energieeffizienz gekennzeichnet. Der Hersteller hat die Geometrie des Rotorpakets neu konzipiert; es resultiert eine Reduzierung der Spulenköpfe und der Packungshöhe, was im Ergebnis zu einem äußerst kompakten und hochdynamischen Servomotor führt.

Als dritte Baugruppe der Heimotion-Serien hat der Hersteller die Baulänge der Heimotion-Dynamic-Baureihe um rund 20 Prozent reduziert, was durch eine konzentrierte Wicklung (Wicklung um einen Zahn) erreicht wurde. Dabei werden Kupferschichten über einzelne Zähne mithilfe einer Flyerwicklung ohne Kreuzungen automatisch aufgetragen. Auf diese Weise wird die Querschnittsfläche der Nut optimal ausgenutzt. Der Wirkungsgrad wird bis 96 Prozent beziffert. Die Wickelköpfe werden gegenüber der bestehenden und bereits optimierten Baureihe durch diese Wicklungsart nochmals verkürzt. Aufgrund der Reduzierung des Trägheitsmoments um 35 Prozent sind hohe Beschleunigungen möglich. Die mit dieser Wicklungstechnologie einhergehende Verschlechterung der Rastmomente konnte Heidrive mittels FEM-Berechnungen vermeiden; es sei sogar vielmehr gelungen, die Rastmomente durch Schränkung einzelner Magnetsegmente und Optimierung der Polübergänge um gut 50 Prozent zu verringern. So ergeben sich Rastmomente von weniger als einem Prozent des Stillstandmoments.

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Mit der neuen HMD-Baureihe ging auch eine Erweiterung der Drehmomentabstufung einher. Die Abstufung der Stillstandsmomente hat der Hersteller so ergänzt, dass beim Baugrößensprung zweier Motoren das gewünschte Drehmoment von beiden Motoren realisiert werden kann. Für ein und dasselbe Drehmoment steht somit sowohl ein langer schlanker und dadurch dynamischer Motor als auch ein größerer, aber kurzer und dadurch kompakter Motor zur Verfügung.

Verbaut werden die Motoren zum Beispiel in automatisierten Melksystemen, in Verpackungsmaschinen, in Positioniersystemen sowie in Prüfsystemen für die Automobilindustrie. Da hochauflösende Hiperface-DSL-Schnittstellen eingesetzt werden können, ist hier praktisch jede Positionsanforderung denk- und umsetzbar. Um die entstehende Wärmeentwicklung zu kontrollieren, überwacht ein integrierter KTY-Sensor die Temperatur der Wicklung im Motor. pb

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