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DC-Kleinstantriebe und die passenden Motion Controller: Ausgabe 02/2021, 14.10.2021

Augen auf bei der Partnerwahl

Kleine, leistungsfähige DC-Motoren sind eine wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung immer höher integrierter Systeme. Sie treiben in den unterschiedlichsten Bereichen die Technik voran, in der Medizin- und Labortechnik ebenso wie in Luft- und Raumfahrt, in der Robotik, Optik und Photonik oder ganz allgemein bei industriellen Maschinen und Anlagen. Zum applikationsgerechten Antriebs- oder Positioniersystem werden die kleinen Motoren aber erst in Kombination mit weiteren Komponenten, also Getrieben, Encodern und Motion Controllern. Hier die richtige Auswahl zu treffen ist Grundvoraussetzung für eine zuverlässige Funktion. Alle Komponenten müssen zum Motor passen und dessen Anforderungen erfüllen. Die Wahl eines falschen Controllers beispielsweise kann im schlimmsten Fall einen Motor in kürzester Zeit zerstören.

Autor: Dr. Andreas Wagener, Leiter System Engineering bei Faulhaber, Ellen-Christine Reiff, M.A.

Bilder: Faulhaber

Bei der Auswahl eines passenden Motion Controllers für ein Antriebssystem müssen zunächst einige Fragen geklärt sein. Grundlegend ist beispielsweise, welche Bewegungen ausgeführt werden sollen und welche Anforderungen sich daraus für die Motorregelung ergeben. Arbeitet der Antrieb im Dauer- oder Start-Stop-Betrieb? Sollen Positionen präzise angefahren werden? Welche Art von Last muss der Antrieb bewegen? Welche Lastzyklen treten auf? Wird ein Getriebe benötigt? Welcher Motor ist am besten für die Applikation geeignet? Daran schliesst sich die Entscheidung für den Motion Controller an. Und hier kann es spannend werden, denn nicht jeder Motion Controller passt zu jedem Motor. Vor allem DC-Kleinstmotoren stellen hier auf Grund ihrer Konstruktion besondere Anforderungen.

Gefahr der Überhitzung
Herzstück der DC-Klein- und Kleinstmotoren aus dem Faulhaber-Programm ist die paten tierte freitragende kernlose (oder eisenlose) Rotorspule mit Schrägwicklung und Bürstenkommutierung, die um einen ruhenden Magneten rotiert. Wegen seines Aussehens wird dieser Motortyp gerne auch als Glockenanker-Motor bezeichnet. Dieses Konstruktionsprinzip bringt für die Praxis viele Vorteile, beeinflusst aber auch die Auswahl des Motion Controllers.

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Die Motion Controller «schätzen» die Wicklungstemperatur entsprechend dem jeweiligen Motortyp über unterschiedlich komplexe Modelle. Die dafür notwendigen Parameter lassen sich mit der Funktion «Motorauswahl-Dialog» des Motion Managers einfach an den Antriebsregler übertragen.