Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG

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Ausgabe 08/2019, 11.08.2019

Neue bürstenlose DC-Flachmotoren schrauben Leistung in neue Dimensionen

Visionäre Konstruktionen findet man heute nicht in Hollywood, sondern in Entwicklungsabteilungen innovativer Unternehmen. Die Anforderungen an Antriebe verändern sich – besonders wenn drehmomentstarke Motoren gefordert sind, die wegen der Einbausituation in axialer Richtung möglichst kurz bauen müssen. Dann wird es schwierig, die ideale Lösung zu finden. Mit der innovativen Motorbaureihe BXT erweitert Faulhaber für solche Anforderungen die Grenzen des Machbaren.

Neue Massstäbe bei „klassischen“ Abmessungen
Mehr Leistung auf kleinstem Raum – von der Robotik über Prothetik bis hin zur Medizin- und Labortechnik findet sich diese Vorgabe häufig. Für sehr kompakte, aber trotzdem extrem drehmomentstarke Motoren spielen der Aufbau der Motorwicklung und ihre Fertigung eine entscheidende Rolle. Hier hat Faulhaber angesetzt und auf Basis klassischer Aussenläufer-Motoren die neue Motorbaureihe «Faulhaber BXT» entwickelt. Dank innovativer Wicklungstechnik und optimierter Auslegung liefern die bürstenlose DC-Flachmotoren Drehmomente von bis zu 134 mNm bei Durchmessern von 22 mm, 32 mm beziehungsweise 42 mm. Damit übertreffen die kompakten Motoren die in dieser Antriebsklasse bisher üblichen Abgabewerte deutlich.

Vor allem das Verhältnis von Drehmoment zu Bauraum und zu Gewicht ist wesentlich besser als der Marktstandard. Da die Motoren in axialer Richtung nur 14 mm, 16 mm beziehungsweise 21 mm kurz ausfallen, lassen sie sich auch in platzkritischen Applikationen einfach unterbringen.

Mit den drei Baugrössen sind viele unterschiedliche Antriebsaufgaben optimal lösbar. Bei einer Unterarm-Prothese bieten sich beispielsweise der kleine Motor für die Hand und der mittlere Motor für den Ellenbogen an. Weiterhin finden sich Einsatzmöglichkeiten bei Robotergreifern, in der industriellen Automation, in humanoiden Robotern und selbst in der Biorobotik.

Darüber hinaus können die Motoren mit weiteren Eigenschaften punkten: So überzeugen sie durch ihre guten Gleichlaufeigenschaften, wovon zum Beispiel Dialysegeräte und medizinische Pumpen profitieren. Durch den hohen Kupferfüllfaktor und die Auslegung der Polschuhe ist das Magnetfeld stark und das Rastmoment nur sehr klein. Der Wirkungsgrad der Motoren übertrifft den vergleichbarer Motoren in dieser Grösse und Bauart deutlich.

So liefern die Motoren eine Dauerleistung von bis zu 100 W. Kundenspezifische Modifikationen an der elektrischen und der mechanischen Schnittstelle der Motoren sind verfügbar. Die Motoren haben standardmässig Einzellitzen und bieten damit eine flexible elektrische Schnittstelle für verschiedenste Anwendungen. Weiterhin gibt es ein Steckerkonzept zum Anschluss von Steuerungen. Die Baureihe ist ausgelegt für Drehzahlbereiche bis 10 000 U/min und lässt sich mit verschiedenen Getrieben, Encodern, Bremsen und Steuerungen aus dem Programm von Faulhaber kombinieren. Mit diesem Baukasten steht ein perfekt abgestimmtes Antriebssystem zur Verfügung. Die Motoren sind standardmässig mit digitalen Hallsensoren ausgestattet. Durch ihre hohe Polzahl können die Motoren bereits mit den digitalen Hallsensoren sehr präzise drehzahlgeregelt werden.

Die Motoren werden mit oder ohne Gehäuse angeboten. Die ungehäusten Ausführungen BXT R empfehlen sich besonders für drehzahlgeregelte Anwendungen, in welchen hohe Leistungen umgesetzt werden, da die Wärme in den ungehäusten Ausführungen optimal abgeführt wird. Es muss jedoch sichergestellt sein, dass der Rotor in der Anwendung frei drehen kann. Die gehäusten Ausführungen BXT H empfehlen sich besonders für Positionieranwendungen, da sie mit einer Vielzahl optischer und magnetischer Encoder kombiniert werden können. Die Gehäuse der BXT H dienen als Schutz vor Berühren und vor Schmutz, sie sind durchmesserkonform und damit genauso wie die ungehäusten Motoren BXT R sehr kompakt.

Ein starkes Herz
Das leistungsstarke Herz der visionären Motoren ist die elektromagnetische Auslegung von Stator und Rotor. Mit 14 starken NdFeB-Einzelmagneten auf dem Rotor und 12 Zähnen auf dem Stator werden bewährte Technologien mit einer innovativen Wickeltechnik kombiniert. Der Kupferfüllfaktor im aktiven Teil der Wicklung ist ausserordentlich hoch, gleichzeitig wurde der Platzverbrauch durch das Verlegen der Drähte auf ein Minimum reduziert.

Faulhaber Minimotor SA, via Cantonale, 6980 Croglio
Tel. 091 611 31 00, info@faulhaber.ch
faulhaber.com

 



Faulhaber setzt mit der Markteinführung der flachen bürstenlosen DC-Motorenfamilie BXT neue Massstäbe im Bereich der Aussenläufer-Hochleistungsantriebe mit genuteter Wicklung. (Bilder: Faulhaber)


Die drei unterschiedlichen Motorgrössen der BTX H-Familie.