products4engineers

Prestaties van een nieuw formaat

13 August 2019 • Content manager • Faulhaber Benelux BV

Tegenwoordig zijn de meest visionaire ontwerpen niet in Hollywood te vinden, maar in de ontwikkelingsafdelingen van innovatieve bedrijven. De eisen aan aandrijvingen veranderen - vooral bij motoren met een hoog koppel die wegens een beperkte inbouwruimte in axiale richting zo kort mogelijk moeten zijn, is het vaak moeilijk om een passende oplossing te vinden. Met de innovatieve BXT-motoserie verlegt FAULHABER de grenzen van wat er mogelijk is voor zulke eisen.

Nieuwe normen voor "traditionele" afmetingen

Meer kracht in een zeer kleine ruimte - van robotica tot protheses en zelfs in de medische en laboratoriumtechnologie: dit is een veelvoorkomende eis. Bij het maken van motoren die compact en daarbij een zeer hoog koppel hebben, zijn het ontwerp en de productie van de motorwikkeling van cruciaal belang. Hier komt FAULHABER in beeld. Deze ontwikkelde de nieuwe motorenfamilie FAULHABER BXT op basis van traditionele externe rotormotoren. Dankzij innovatieve wikkelingstechniek en een geoptimaliseerde ontwerp bieden de borstelloze platte DC-micromotoren koppels van max. 134 mNm, bij diameters van 22 mm, 32 mm en 42 mm. Dit betekent dat deze compacte motoren de vorige uitvoerwaarden in deze aandrijfklasse ruimschoots overtreffen.

Met name de verhouding van koppel ten opzichte van inbouwruimte en gewicht is veel beter dan wat gebruikelijk is op de markt. Omdat de motoren in axiale richting slechts 14 mm, 16 mm en 21 mm kort zijn, zijn ze gemakkelijk te plaatsen in toepassingen die weinig ruimte bieden.

De drie maten kunnen veel verschillende aandrijfuitdagingen oplossen. Bij een onderarmprothese kan bijvoorbeeld de kleine motor worden gebruikt voor de hand en de middelgrote voor de elleboog. Andere mogelijke toepassingen voor de kleine compacte aandrijvingen zijn robotgrijpers, industriële automatisering, humanoid robots en zelfs biorobotica.

De motoren hebben ook andere indrukwekkende eigenschappen, zoals goede synchronisatie mogelijkheden, wat bijvoorbeeld voordelig is voor dialysemachines en medische pompen. Dankzij de hoge kopervulfactor en het ontwerp van de poolschoenen is het magneetveld sterk en de koppelrimpel zeer klein. Het rendement van de motoren overtreft aanzienlijk dat van vergelijkbare motoren met deze afmetingen en ontwerp.

De motoren bieden een continu vermogen van max. 100 W. De elektrische en mechanische interfaces van de motoren kunnen op maat worden aangepast. De motoren hebben standaard enkelvoudige bedrading en bieden zo een flexibele elektrische interface voor een breed scala aan toepassingen. Een stekkerconcept voor de aansluiting van besturingen wordt meegeleverd. De serie is ontworpen voor toerentallen tot 10.000 rpm en kan worden gecombineerd met een breed scala aan tandwielen, encoders, remmen en aandrijfelektronica uit het FAULHABER productaanbod. Dit modulaire systeem biedt een perfect afgestemd aandrijfsysteem. De motoren zijn af fabriek uitgerust met digitale Hall-sensoren. Dankzij het grote aantal polen kan de snelheid van de motoren daarmee zeer nauwkeurig worden geregeld.

De motoren zijn verkrijgbaar met of zonder behuizing. De behuizingloze BXT R modellen zijn bijzonder geschikt voor toerentalgeregelde toepassingen waarbij een hoog vermogen wordt geleverd, omdat in deze versies de warmte optimaal wordt afgevoerd. Er moet echter op worden gelet dat de rotor tijdens het gebruik vrij kan draaien. De versie met behuizing BXT H wordt met name aanbevolen voor positioneringstoepassingen, omdat deze kan worden gecombineerd met een groot aantal optische en magnetische encoders. De behuizingen van de BXT H dienen als bescherming tegen aanraking en vuil, zijn diameter-conform en dus net zo compact als de behuizingloze BXT R motoren.

Een sterk "hart"

Het krachtige hart van de visionaire motoren is het elektromagnetische ontwerp van stator en rotor. Met 14 krachtige NdFeB enkelvoudige magneten op de rotor en 12 tanden op de stator worden beproefde technologieën gecombineerd met een innovatieve wikkelingstechnologie. De kopervulfactor in het actieve deel van de wikkeling is uitzonderlijk hoog, terwijl de gebruikte ruimte tot een minimum wordt beperkt door de manier waarop de draden worden gelegd.

 

Gerelateerde blogs en casestudies