Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
PDF download
Integrierte Sensorik und breiter Drehzahlbereich : Ausgabe 04/2018, 01.03.2018

Mehr Punch im Fliegengewicht

Der bürstenlose DC-Servomotor 2264…BP4 eröffnet eine neue Leistungsklasse. Neben einem überragenden Verhältnis von Drehmoment zu Grösse und Gewicht bietet er integrierte Sensorik und einen breiten Drehzahlbereich.

Bilder: Faulhaber

Der bürstenlose DC-Servomotor erreicht ein Drehmoment von 59 mNm bei nur 140 g Gewicht und einem Durchmesser von 22 mm. Ausserdem schafft der 2264…BP4 bis zu 34 000 min–1. «Damit ist sein möglicher Einsatzbereich noch ein Stück breiter als der seines grossen Bruders 3274…BP4», erklärt Produktmanagerin Anne Schilling. Sie verweist auf den grösseren Motor des gleichen Bautyps, der in seiner Klasse seit zwei Jahren zu den Leistungsspitzenreitern gehört.

Innovative Wickeltechnik ist Basis für Leistungsstärke

Der Grund für die überragende Leistungsstärke und zugleich das Herzstück bei beiden Motoren ist die neuartige Segmentwicklung der Spule. «Seit 1947 mit der Faulhaber-Wicklung die Geschichte der modernen Kleinstmotoren begann, gehört die Wickeltechnik zu unserer Kernkompetenz. Mit der neuen Segmentwicklung, die wir für unsere bürstenlosen DC-Motoren der Familie BP4 entwickelt haben, setzen wir diese Tradition fort und eröffnen eine neue Leistungsklasse», betont Anne Schilling. «Wir haben nicht nur die Wicklung, sondern auch die dazugehörige Fertigungstechnik selbst entwickelt und beherrschen diese Technologie wie kaum ein anderes Unternehmen.»

Dank der überlappend ineinander gesteckten, einzeln gewickelten Segmente lässt sich in der Spule eine besonders grosse Menge Kupfer unterbringen. Erwünschter Nebeneffekt: hohe Wicklungssymmetrie mit minimalen Verlusten und ein entsprechend hoher Wirkungsgrad.

Doch vor allem steigt mit der zum Patent angemeldeten Wicklung mit dem hohen Kupferanteil die Leistungsfähigkeit des Motors. Durch die kompakte Spule kann ausserdem eine belastbare Welle mit 4 mm Durchmesser und passende Lagerung eingesetzt werden. «Damit kann der kleine Motor ohne weiteres auch als Direktantrieb dienen, etwa in Handstücken von motorisierten Werkzeugen.» Der vierpolige Motor weist zudem ein geringes Trägheitsmoment auf und eignet sich daher gut für den dynamischen Start-/Stopp-Betrieb.

Sensorik bereits integriert

Neben dem enormen Drehmoment zeichnet sich der neue Motor auch durch seine kompakte und wirtschaftliche Sensorik aus. Analoge Hallsensoren als Option bestimmen die Position der Welle sehr genau. Die Sensorik ist in den Motor integriert, benötigt also keinen zusätzlichen Bauraum. Sie kann in den meisten Anwendungen einen Encoder ersetzen und macht so besonders kompakte und leichte Lösungen möglich. Sollte noch mehr Präzision gefordert sein, etwa bei optischen Systemen, in Messsystemen oder in der Halbleiterfertigung, stehen kompatible optische und magnetische Encoder zur Verfügung. Sie lassen sich ganz einfach am hinteren Multifunktionsflansch des Motors befestigen.

Der 2264…BP4 ist wie sein grosser Bruder überlastfähig. Er arbeitet ohne verschleissanfällige mechanische Kommutierung und erreicht deshalb im Vergleich zum herkömmlichen DC-Kleinstmotor eine vielfach höhere Lebensdauer. Aussergewöhnlich ist auch der sehr grosse Temperaturbereich, in dem der Motor eingesetzt werden kann: Er reicht von –40 bis +125 °C.

Vielfältige Anwendungen

«Mit diesen Eigenschaften stellt der 2264…BP4 eine ideale Antriebslösung für praktisch alle Anwendungen dieser Grössenklasse dar – immer wenn es eng zugeht oder das Gewicht eine entscheidende Rolle spielt, aber zugleich viel Drehmoment benötigt wird», findet Anne Schilling. Die beiden wichtigsten Einsatzgebiete sieht sie bei Handstücken von elektrischen Werkzeugen und in der industriellen Automation. «Bei elektrischen Astscheren, elektrischen Schraubendrehern oder bei motorisierten Instrumenten für die Chirurgie arbeiten die Anwender oft viele Stunden mit ihren Geräten. Es zählt also jedes Gramm, das gehalten und bewegt werden muss. Zugleich sollen die Werkzeuge schnell, stark und effektiv sein, müssen also auf den Punkt Höchstleistungen erbringen, damit jeder Arbeitsgang ohne Nachsetzen abgeschlossen werden kann.»

Einsatz im direkten Automatisierungsumfeld

Kaum zu glauben, wie viel intelligente und leistungsstarke Antriebstechnik in die neuen Faulhaber-Motion-Control-Systeme der Serie MCS 3274…BP4 gezaubert wurde. Sie vereinen auf kleinstem Raum einen kraftvollen bürstenlosen DC-Servomotor der Serie 3274…BP4 mit dafür massgeschneiderter Steuerelektronik – ein hochdynamisches Antriebssystem für komplexe Positionieraufgaben im direkten Automatisierungsumfeld.

Angeschlossen werden sie über M12-Rundstecker gemäss Industriestandard. Ihre robuste Konstruktion gemäss Schutzart IP54 trotzt selbst anspruchsvollen industriellen Anforderungen. Als Kommunikationsschnittstellen werden je nach Gerät standardmässig RS232 oder CANopen unterstützt. Optional steht auch eine EtherCAT-Schnittstelle zur Verfügung, mit der auch im Verbund, mit z.B. einer übergeordneten PLC, mehrere Achsen synchron über die üblichen Cyclic Modes CSP, CSV und CST spielend leicht gesteuert werden können. Die Inbetriebnahme wird wie gewohnt schnell und einfach über den Motion Manager 6.0 in Verbindung mit einem Programmieradapter durchgeführt. 

Datenblatt: 04_18.50.pdf

Infoservice

Faulhaber Minimotor SA
via Cantonale, 6980 Croglio
Tel. 091 611 31 00, Fax 091 611 31 10
info@faulhaber.ch, www.faulhaber.com



Wer sich für den bürstenlosen DC-Servomotor 2264…BP4 entscheidet, hat immer mehr Punch


Der 140 g leichte Newcomer 2264…BP4 neben seinem grossen Bruder 3274…BP4


Diese Motion-Control-Systeme kombinieren bürstenlose DC-Motoren mit massgeschneiderter Antriebselektronik