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Innovative Motorbaureihe setzt neue Massstäbe bei «klassischen» Abmessungen: Ausgabe 01/2019, 31.03.2019

Leistung in neuen Dimensionen

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

Bilder: Faulhaber

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 Aussenläufermotoren die Motorbaureihe BXT entwickelt. Dank innovativer Wicklungstechnik und optimierter Auslegung liefern die bürstenlosen DC-Flachmotoren Drehmomente von bis zu 134 mNm bei Durchmessern von 22, 32 bzw. 42 mm. Damit übertreffen die kompakten Motoren die in dieser Antriebsklasse bisher üblichen Abgabewerte deutlich.

Ideal bei platzkritischen Anwendungen
Vor allem das Verhältnis von Drehmoment zu Bauraum und zu Gewicht ist laut Anbieter wesentlich besser als der Marktstandard. Da die Motoren in axialer Richtung nur 14, 16 bzw. 21 mm kurz sind, lassen sie sich auch bei platzkritischen Applikationen einfach unterbringen.
Mit den drei Baugrössen sind viele unterschiedliche Antriebsaufgaben 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.

Motoren überzeugen durch ihre Gleichlaufeigenschaften
Darüber hinaus können die Motoren mit weiteren Eigenschaften punkten: So überzeugen sie durch ihre guten Gleichlaufeigenschaften, wovon z.B. 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 gemäss Herstellerangaben 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.

Für Drehzahlbereiche bis 10 000 min–1 ausgelegt
Weiterhin gibt es ein Steckerkonzept zum Anschluss von Steuerungen. Die Baureihe ist ausgelegt für Drehzahlbereiche bis 10 000 min–1 und lässt sich mit verschiedenen Getrieben, Encodern, Bremsen und Steuerungen aus dem Faulhaber-Programm kombinieren. Mit die sem Baukasten steht ein perfekt abgestimmtes Antriebssystem zur Verfügung. Die Motoren sind standardmässig mit digitalen Hallsensoren ausgestattet. Dank ihrer hohen Polzahl können die Motoren bereits mit den digitalen Hallsensoren sehr präzise drehzahlgeregelt werden. Die Motoren werden mit oder ohne Gehäuse angeboten. Die Ausführungen ohne Gehäuse BXT R empfehlen sich besonders für drehzahlgeregelte Anwendungen, in welchen hohe Leistungen umgesetzt werden, da die Wärme in diesen Ausführungen optimal abgeführt wird. Es muss jedoch sichergestellt sein, dass der Rotor in der Anwendung frei drehen kann.
Die Ausführungen mit Gehäuse 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 Motoren ohne Gehäuse BXT R sehr kompakt.

Ein starkes «Herz» –  die Auslegung von Stator und Rotor
Das leistungsstarke «Herz» der visionären Motoren ist die elektromagnetische Auslegung von Stator und Rotor. Mit 14 starken NdFeBEinzelmagneten 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.

Infoservice
FAULHABER Minimotor SA
via Cantonale, 6980 Croglio
Tel. 091 611 31 00, Fax 091 611 31 10
marketing@minimotor.ch, www.faulhaber.com

 



Das leistungsstarke «Herz» der visionären Motoren ist die elektromagnetische Auslegung von Stator und Rotor


Die eisenbehafteten Motoren besitzen 14 Hochleistungs-Selten-Erd-Magnete auf dem Rotor und 12 Zähne auf dem Stator


Die bürstenlose DC-Flachmotoren liefern Drehmomente von bis zu 134 mNm bei Durchmessern von 22, 32 bzw. 42 mm

Nachgefragt

Wenig Platzbedarf und viel Leistung


Hans-Christian Spranger, Produktmanager bei Faulhabe

Woher kam die Idee zur Entwicklung  der neuen Baureihe?
Unsere Philosophie ist es, stets eine Nasenlänge voraus zu sein. Anregungen und Bedürfnisse der Kunden sowie das Feedback aus dem Markt sind unser Antrieb. Auf Erfolgen ruhen wir uns nicht aus, wir suchen permanent nach Optimierungsmöglichkeiten und wollen durch Modifikationen neue Standards setzen. So ist auch die BXT-Reihe entstanden.

Warum ist BXT als eigene Baureihe konzipiert?
Die Forderungen nach erhöhtem Drehmoment, welches für bestimmte Anwendungen notwendig war, konnten wir mit unseren herkömmlichen, flachgewickelten Motoren der B-Flat-Baureihe, die hauptsächlich auf hohe Effizienz bei geringem Strom fokussieren, nicht abdecken. Daher die Idee zur Entwicklung einer neuen, innovativen Baureihe mit Steigerung des bereits auf dem Markt existierenden Leistungsniveaus durch höheres Drehmoment, erhöhtem Kupferfüllfaktor und besserer Kennliniensteigung bei zugleich minimiertem Platzverbrauch. Die BXT-Baureihe verwirklicht sogar die Möglichkeit auf Direktantriebslösungen in vielfältigen Applikationen mit erhöhter Leistungsanforderung.

Welche Technologie steckt hinter der neuen Baureihe?
Ein Design, das platzsparend ist und gleichzeitig die Leistung nicht vernachlässigt, ist keine triviale Aufgabe. Bei der BXT-Baureihe setzen wir eine spezielle Wickeltechnik ein, um die gewünschte Leistungssteigerung zu erreichen. Wir profitieren dabei vom Wicklungs-Know-how, das bei Faulhaber seit der Gründung des Unternehmens 1947 durch Dr. Fritz Faulhaber Senior kontinuierlich ausgebaut und optimiert wird.