Eine Publikation der Binkert Medien AG
Hochdynamische Servomotoren – die Baureihe AM 8000 : Ausgabe 02/2013, 06.10.2013

Einkabellösung reduziert Material- und Inbetriebnahmekosten

Die Synchron-Servomotoren der Baureihe AM 8000, in Standard- und Edelstahlbauweise, zeichnen sich durch hohe Dynamik, Energieeffizienz und niedrige Kosten aus. Um höchste Qualitätsstandards nachhaltig zu sichern und eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten, sind alle Motoren «Made in Germany».

Autor: Peter Reinstadler, Area Sales Manager, Beckhoff Automation AG Schweiz

Mit der High-Performance-Servomotor-Baureihe AM 8000 bietet Beckhoff nun ein komplettes Automatisierungssystem, bestehend aus PC-basierter Steuerung, I/O, Drives und Motoren, aus eigener Entwicklung und Produktion an. In Kombination mit den Servoverstärkern der Serie AX, auf welche die AM 8000-Baureihe – in Bezug auf Nennleistung und Wicklung – abgestimmt ist, lassen sich damit Kundenwünsche nun flexibler erfüllen.

Für universellen Einsatz und kundenspezifischen Zuschnitt

Die Baureihe AM 8000 umfasst sechs verschiedene Motorbaugrössen mit je zwei bis drei Baulängen. Somit lässt sich ein möglichst grosser Drehmomentbereich nahtlos überlappend abdecken. Von 0,9 bis 65 Nm Stillstandsdrehmoment kann der Anwender den für seine Applikation passenden Motor auswählen. Die dynamischen Motoren sind für den universellen Einsatz im kompletten Maschinenbau ausgelegt.

Ob Holzbearbeitungsmaschinen, Handlings-/Handhabungs- oder Verpackungsmaschinen, die Motoren können in nahezu allen Applikationen eingesetzt werden. Bei der Entwicklung der AM 8000-Baureihe wurde besonderes Augenmerk auf einen modularen Aufbau gelegt, um mechanische Anpassungen einfach umsetzen und flexibel auf Kundenanforderungen reagieren zu können. Die glatte Gehäuseform der Servomotoren verhindert das starke Verschmutzen und erlaubt eine einfachere Reinigung. Das Gehäuse ist komplett pulverbeschichtet, wodurch Schnittkanten verdeckt werden und eine sehr hohe Beständigkeit gegen Kratzer und Korrosion gegeben ist. Die Gehäuseform ist in Kreuzprofilbauweise ausgeführt und gewährleistet eine einfache Montage.

Einzelzahn-Wickeltechnik erlaubt höheren Nutfüllfaktor

Die ausgefeilte Rotor- und Statortechnologie stellt die eigentliche Grundlage dieser Servomotoren dar. Im Motor kommt u.a. die moderne Einzelzahn-Wickeltechnik zum Einsatz, was einen noch höheren Nutfüllfaktor zulässt. Kleine Wickelköpfe, in Verbindung mit einem Statorvollverguss, sorgen für Robustheit und ein ausgezeichnetes thermisches Management. Den Entwicklern ist es ausserdem gelungen, durch optimiertes Design und unter Verwendung hochwertiger Materialien die Verlustquellen in den Motoren zu verringern. Die hohe Dauerdrehmomentausnutzung über den kompletten Drehzahlbereich bietet in der Praxis entscheidende Vorteile.

Darüber hinaus sind die Motoren bis zum Fünffachen des Stillstandsdrehmomentes überlastbar, was für polgewickelte Motoren aussergewöhnlich hoch ist. Hier hat der Anwender den Vorteil, in Applikationen, in denen das Spitzendrehmoment bedeutsam ist, eine kleinere Baulänge oder Baugrösse zu wählen. Die Energieeffizienz liess sich, im Vergleich mit herkömmlichen Servomotoren, um mehr als 10 Prozent steigern, da sich die Verlustleistung deutlich reduzieren liess.

Robustes Design, lange Lebensdauer

Ein weiteres, wichtiges Entwicklungsziel war die grösstmögliche Laufruhe der Motoren im Betrieb. Hierzu tragen, neben dem Design der aktiven Teile, die gesamte mechanische Konstruktion sowie neue Materialien und Fertigungsverfahren bei. Durch Optimierung des magnetischen Designs wurde die magnetische Unwucht reduziert, die Laufruhe ist merklich wahrnehmbar.

Die AM 8000-Motoren sind bereits in der Basisvariante mit Gehäusen in Schutzart IP 65 ausgestattet und daher auch in raue Umgebungsbedingungen einsetzbar. Auf Wunsch kann die Wellendurchführung mit einem FPM-Wellendichtring (Fluor-Polymer-Kautschuk) ausgestattet werden, sodass der gesamte Motor IP 65-geschützt ist. Ein wichtiges Entwicklungsziel bestand darin, dem Anwender ein robustes und langlebiges Produkt anbieten zu können. Mit einer grosszügigen Dimensionierung der abgedichteten Kugellager ist eine Lebensdauer von 30 000 Stunden gewährleistet.

Reduziert Komponenten- und Inbetriebnahmekosten: Einkabellösung

Die Einkabellösung der AM 8000-Motoren erspart dem Anwender den Einsatz einer – neben der obligatorischen Motorleitung üblicherweise erforderlichen – Feedback- oder einer teuren, unflexiblen Hybridleitung. Im Gegensatz zu einer sensorlosen Regelung kann man mit der Einkabeltechnologie hochgenau positionieren und niedrige Geschwindigkeiten sicher realisieren. Die Geberdaten, Rotorlage, Multiturn-Informationen, wie auch der Status der thermischen Verhältnisse im Motor werden über eine rein digitale Schnittstelle störsicher und zuverlässig übertragen. Das ergibt eine signifikante Kostenersparnis, da sowohl motor- als auch reglerseitige Steckverbinder und Kabel entfallen.

Auf der Motorseite ergeben sich dadurch grössere Freiheitsgrade: Der Wegfall eines Steckanschlusses gestattet den Einsatz der neuen Technik auch in den kleinsten Baugrös- sen. Betrieben werden die Motoren der AM 8000-Baureihe mit den EtherCAT-Servo-drives AX 5000.

Edelstahlbauweise im «Hygienic Design»

Die Edelstahlausführung der Motorserie AM 8800 im «Hygienic Design» erlaubt deren Einsatz in extrem rauer oder korrosionsgefährdeter Umgebung wie Lebensmittel-, Chemie- oder Pharmaindustrie. Dank komplettem Edelstahlgehäuse in AISI 316L und einer Motorwelle aus Edelstahl entspricht sie der FDA-Richtlinie. Ausgestattet in Schutzart IP 67, optional auch IP 69K, sind die AM 8800-Motoren sogar für die Reinigung mit Hochdruckreinigern tauglich, wie sie in der Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie üblich sind. Die Baureihe umfasst drei Baugrössen mit je drei Baulängen. Der Leistungsbereich bewegt sich von 1 bis 8 Nm Stillstandsdrehmoment. Die Flansche sind in B5-Form und flanschkompatibel zur AM 8000-Baureihe ausgeführt, was die Umrüstung von bestehenden Anlagen vereinfacht.

Die Edelstahlmotorbaureihe besteht aus drei Baugrössen und deckt damit die meisten Anforderungen des Markts ab. In Verbindung mit dem Edelstahl-Panel-PC CP 77 xx oder dem Edelstahl-Control-Panel CP 79 xx bietet Beckhoff eine durchgängige Steuerungs- und Motion-Control-Lösung für die Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie.

Infoservice


Beckhoff Automation AG
Rheinweg 9, 8200 Schaffhausen
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Die Baureihe AM 8000 umfasst sechs verschiedene Motorbaugrössen mit je zwei bis drei Baulängen und einem Stillstandsdrehmoment von 0,9 bis 65 Nm


Ein Highlight der Beckhoff-Servomotoren ist die Einkabellösung, die dem Anwender den Einsatz einer teuren, unflexiblen Hybridleitung erspart


Die Edelstahlmotoren AM 8800 in «Hygienic-Design»-Ausführung entsprechen den hohen FDA-Anforderungen

Beckhoff im swissT.net

Sektion  31: Automatisierungssysteme

Sektion  33: Elektrische Antriebe

Sektion  91: Gebäudeautomation

Sektion 200: Quersektion Networks &  Communication

Edelstahlausführung AM 8000

  • Edelstahlmotoren in AISI 316L
  • Einsatz in der Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie
  • Schutzart IP 67, optional IP 69K
  • Hygienic Design
  • Nach FDA-Anforderungen entwickeltes Design
  • Höchste Dynamik
  • Optionales Barrier-Pressure-System
  • Einkabellösung für Power- und Feedbacksystem
  • Food Grade Grease (Schmierstoff für Wellendichtring)

Baureihe AM 8000

  • High-Performance-Servomotor
  • Sechs Baugrössen, 0,9 bis 65 Nm Stillstands-drehmoment
  • Hohe Dynamik, Leistungsdichte, Überlast-fähigkeit
  • Robustheit und lange Lebensdauer (Lagerdimensionierung für 30 000 h)
  • Pulverbeschichtete Gehäuse
  • Einkabellösung für Power- und Feedbacksystem
  • Bis zu 300° drehbare Anschlussstecker
  • Energiesparende, spielfreie Permanent-magnet-Haltebremse