Kräftig und zuverlässig Kompakte EC-Klein-Servomotoren sind kompakt ausgeführt

Redakteur: Reinhard Kluger

Ein modulares Baukastensystem erlaubt bei Klein-Servomotoren den Motor, die Ansteuerelektronik, den Encoder und das Getriebe je nach Anwendungsanforderung individuell zu kombinieren. Realisiert wurden ein neues Motorkonzept und der Einsatz von formgebundenen Duroplastprozessen statt Klebstoffen bei der Montage.

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Die neue 2232BX4-Serie setzt Maßstäbe in ihrer Klasse
Die neue 2232BX4-Serie setzt Maßstäbe in ihrer Klasse
( Archiv: Vogel Business Media )

Der Kleinantriebsspezialist Faulhaber aus Schönaich bei Stuttgart setzte bei der Neuentwicklung für kleine Servomotoren konsequent auf fortschrittliche Technologie. Im Vordergrund standen dabei die Forderungen nach hoher Leistung und mehr Zuverlässigkeit bei gleichzeitig wirtschaftlicher Fertigung. EC-Kleinmotoren schöpfen ihre Leistung typischerweise aus der Drehzahl. Dies gilt vor allem für zweipolige Ausführungen. Mehr Drehmoment bei gleichem Bauvolumen erhält man mit Vierpoltechnik. Dabei trägt der Rotor vier Magnetsegmente. Die ebenfalls vierpolige Wicklung ist eine Weiterentwicklung der unternehmensspezifischen Wickeltechnologie. Ein Beispiel hierfür bietet der 2232BX4-Motor. Er erreicht bei 22 mm Durchmesser und 32 mm Baulänge Dauerdrehmomente bis zu 17 mNm und ist damit einer der stärksten Antriebe seiner Klasse. Die neue Motorfertigung verzichtet auf jeglichen Klebstoffeinsatz, stattdessen wird sowohl beim Rotor als auch bei der Wicklung Kunststoff für die Einbettung der Bauteile eingesetzt. Durch die formschlüssige, toleranzausgleichende Verbindungstechnologie im Spritzgussverfahren lassen sich so unterschiedlichste Teile leicht, sicher und sehr gut reproduzierbar verbinden.

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Der duroplastische Kunststoff umschließt in einem Arbeitsgang die Wicklung und bildet gleichzeitig auch den hinteren Motorflansch aus. Selbst die Hall-Sensorplatine inklusive der Kontaktierung wird in diesem Fertigungsschritt mit umspritzt. Dies trägt wesentlich zur wirtschaftlichen Montage und dem robusten Aufbau bei. Kunststoff imprägniert die Wicklung rundum und schützt sie so gleichermaßen vor mechanischem wie thermischem Stress, damit steigt die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Motoren. Das Gehäuse aus rolliertem Edelstahlblech bietet die Möglichkeit der gleichzeitigen Fixierung von Blechpaket und umspritzter Wicklung, wobei die neue Verbindungstechnik sogar noch die Wirbelstromverluste im Blechpaket minimiert.

Modularer Aufbau vierpoliger Motoren

Um die Antriebe möglichst einfach an viele unterschiedliche Praxisanforderungen anpassen zu können, wurde das Antriebskonzept modular ausgelegt. Dies fängt schon bei der Auswahl des Rotors an. So steht für hohe Lasten ein mit vier diskreten NeFeB-Magneten bestückter Rotor für eine drehmomentstarke Auslegung des BX4 zur Verfügung. In der Ausführung BX4S basiert der preiswertere Rotor auf einem kunststoffgebundenen Magneten. Ein damit bestückter Motor ist für den Betrieb in einem höheren Drehzahlbereich konzipiert. Für die elektrische Verbindung aus dem Motorraum heraus setzten die Entwickler auf ein Stanzgitter. Über diese Kontaktiertechnik kann auf einfache Weise eine kundenspezifische Anbindung nach außen gestaltet werden. Die modularen Baugruppen beschränken sich nicht auf den Motor selbst, auch verschiedene Encoder in neuartiger Single Chip Technologie und Speed-Controllerausführungen lassen sich je nach Antriebsaufgabe schnell anbauen.

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