Einleitung
Das Dokument bietet umfassende technische Informationen zu den Produkten der Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, insbesondere zu DC-Motoren und deren Komponenten. Es umfasst Spezifikationen, technische Details und Empfehlungen für den Einsatz der Produkte.
Allgemeine Angaben
Die FAULHABER-Wicklung ist eine patentierte Technologie, die das Herzstück der DC-Motoren bildet. Sie bietet Vorteile wie kein Rastmoment, hohe Dynamik und Präzision. Die Motoren sind in verschiedenen Kommutierungssystemen erhältlich, die für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind.
Technische Spezifikationen
Die Dokumentation enthält detaillierte technische Spezifikationen für verschiedene Motorserien, einschließlich Nennspannung, Anschlusswiderstand, Wirkungsgrad, Leerlaufdrehzahl und Anhaltemoment. Diese Werte sind entscheidend für die Auswahl des richtigen Motors für spezifische Anwendungen.
Lebensdauer und Verschleiß
Die Lebensdauer der Motoren hängt von den Betriebsbedingungen ab und kann stark variieren. Elektrischer und mechanischer Verschleiß beeinflussen die Lebensdauer, wobei die Kommutierungssysteme eine wesentliche Rolle spielen.
Modifikationen und Produktkombinationen
FAULHABER bietet Anpassungen seiner Produkte für spezifische Kundenanforderungen an. Dazu gehören zusätzliche Spannungstypen, modifizierte Wellengeometrien und erweiterte Temperaturbereiche.
Empfehlungen
Für Anwendungen, die nahe an den thermischen Grenzen arbeiten, wird die Verwendung von Motoren mit Graphitkommutierung empfohlen. Eine Mindestfrequenz von 20 kHz wird für PWM-Signale zur Regelung empfohlen, um die Lebensdauer zu maximieren.
Mechanische und thermische Eigenschaften
Das Wellenspiel beschreibt das Spiel zwischen Welle und Lagerung. Der Wärmewiderstand beschreibt den Wärmeaustausch zwischen Wicklung, Gehäuse und Umgebung.
Leistungsdiagramm
Das Diagramm zeigt mögliche Arbeitspunkte eines Antriebs bei einer Umgebungstemperatur von 22 °C. Der Dauerdrehmoment beschreibt das maximale empfohlene Dauerdrehmoment im eingeschwungenen Zustand.
Optimierung des Betriebspunktes
Um Betrieb und Lebensdauer zu optimieren, sollte die Drehzahl bei Nennspannung mindestens die halbe Leerlaufdrehzahl betragen und das Lastmoment nicht höher als die Hälfte des Anhaltemoments sein.
Technische Informationen und Berechnungen
Der Bericht behandelt die Berechnung der wichtigsten Parameter für DC-Kleinstmotoren, insbesondere bei einer Versorgungsspannung von 20 V, die unter der Nennspannung des Motors liegt.
Thermische Analyse
Die Schätzung der Temperatur der Motorwicklung im Betriebszustand wird durch Berechnung der Motorverluste und der resultierenden Temperaturänderung durchgeführt.
Motorkennlinien und Parameter
Es werden verschiedene Parameter wie Anhaltemoment, Reibungsdrehmoment, Drehzahlkonstante und andere technische Spezifikationen erläutert.
Produktbeschreibungen
Die Dokumentation beschreibt verschiedene Produktfamilien von DC-Kleinstmotoren, darunter die Serien SR, CXR und CR.
Zusammenfassung der Vorzüge
Die Motoren zeichnen sich durch hohe Dynamik, geringe Stromaufnahme, kompakte Bauweise und hohe Leistungsdichte aus.
Hauptmerkmale der FAULHABER Antriebssysteme- Extrem flache Bauweise mit kompakten Abmessungen.
- Integrierte Getriebe und Encoder für erhöhte Effizienz und Leistung.
Technologie und Vorteile- Die FAULHABER-Wicklung bietet ein eisenloses, freitragendes Design.
- Hohe Leistung und Drehmoment im Verhältnis zur Baugröße und Masse des Motors.
Bürstenlose DC-Motoren- 4-Pol DC-Servomotoren für hohes Drehmoment und Effizienz.
- 2-Pol bürstenlose DC-Servomotoren für Anwendungen mit mittlerer und hoher Drehzahl.
Sensoren und Modifikationen- Standardmäßig mit digitalen Hallsensoren ausgestattet, optional mit analogen Sensoren.
Produktkombinationen- Große Auswahl an Kombinationen mit Präzisionsgetrieben, Encodern und Steuerungen.
Technische Spezifikationen
Der Text beschreibt die technischen Spezifikationen von bürstenlosen DC-Servomotoren, einschließlich der integrierten Drehzahlregelung.
Mechanische und elektrische Eigenschaften
Die mechanischen Eigenschaften umfassen die Rotorträgheitsmoment, Winkelbeschleunigung und Wärmewiderstand.
Technologie und Design
Die FAULHABER-Wicklung bietet Vorteile wie kein Rastmoment, hohes Drehmoment und hohe Leistung im Verhältnis zur Baugröße.
Empfohlene Betriebsbedingungen
Der Text beschreibt die empfohlenen Betriebsbereiche für Dauerbetrieb und Kurzzeitbetrieb.
Spezielle Anwendungen
FAULHABER-Motoren sind auch für spezielle Anwendungen wie Autoklav-Sterilisation geeignet.
Technische Informationen zu bürstenlosen DC-Servomotoren
1. Einführung in die FAULHABER-Technologie
Die FAULHABER-Wicklung, erfunden von Dr. Fritz Faulhaber, ist das Herzstück der bürstenlosen DC-Servomotoren.
2. Typen von bürstenlosen DC-Motoren
- 4-Pol DC-Servomotoren: Ideal für Anwendungen mit hohem Drehmoment und dynamischen Anforderungen.
3. Technische Spezifikationen
- Nenndrehzahl: Bestimmt durch das Nenndrehmoment und die Motorverluste.
4. Aufbau der Motoren
Die Motoren bestehen aus Komponenten wie Rückseitige Abdeckung, Platine, Wicklung, Stator-Blechpaket, Rotor und Lagerflansch.
5. Produktkennzeichnung und Serien
FAULHABER bietet eine Vielzahl von Serien, die sich durch unterschiedliche Motordurchmesser, Längen und Nennspannungen auszeichnen.
6. Vorteile der FAULHABER-Motoren
- Hohe Leistungsdichte und Effizienz.
Produktübersicht
Die FAULHABER BP4 Serie umfasst bürstenlose DC-Flachmotoren und DC-Getriebemotoren mit einer einzigartigen flachen Spulentechnologie.
Technische Spezifikationen
Die Motoren haben einen Durchmesser von 15 bis 26 mm, eine Länge von 9 bis 22 mm und eine Nennspannung von 6 bis 12 V.
Besondere Merkmale
Die Motoren zeichnen sich durch eine extrem flache Bauweise, eine 4-Pol-Technologie und eine elektronische Kommutierung mit drei digitalen Hallsensoren aus.
BXT Serie
Diese Serie umfasst Außenläufer-Motoren mit einem Drehmoment bis zu 134 mNm und einer Dauerleistung bis zu 100 W.
Speed Control Systems
Diese Systeme bieten eine geregelte Geschwindigkeit und integrierte Antriebselektronik.
Technische Informationen
Die Dokumentation enthält detaillierte technische Informationen zu Versorgungsspannungen, Drehmomenten, Drehzahlen und weiteren Parametern.
Technische Spezifikationen
Der Text beschreibt die technischen Spezifikationen von bürstenlosen DC-Motoren mit integriertem Speed Controller.
Aufbau und Materialien
Die Motoren bestehen aus verschiedenen Komponenten wie Gehäuse, Elektronik, Wicklung, Magnet und Welle.
Betriebsbedingungen
Die Motoren sind für den Betrieb in bestimmten Temperaturbereichen ausgelegt und können bei unterschiedlichen Montagearten verwendet werden.
Leistungsdiagramme
Leistungsdiagramme zeigen die möglichen Betriebspunkte der Servoantriebe.
Produktvorteile
Die Motoren bieten Vorteile wie programmierbare Motorcharakteristik, hohe Zuverlässigkeit, lange Lebensdauer, rastmomentfreien Lauf und einen breiten linearen Drehzahl-Drehmoment-Bereich.
Motion Control Systeme
Die FAULHABER Motion Control Systeme der Generation V2.5 und V3.0 bieten erweiterte Funktionen wie schnellere Regelung, neue Betriebsarten und flexible Verwendung der I/Os.
Produktkennzeichnung und Vorteile
Die Motorserie 3268 G 024 BX4 CS zeichnet sich durch eine kompakte Bauform und modularen Aufbau aus.
Betriebsarten- Positionierbetrieb: Zielpositionen werden unter Einhaltung von Geschwindigkeits- und Positionsgrenzen angefahren.
- Drehzahlregelung: Zielgeschwindigkeit wird ohne bleibende Abweichung geregelt.
SchutzfunktionenDer
Antrieb bietet Schutz gegen ESD, Überlast, Übertemperatur und Überspannung im Generatorbetrieb.
Schnittstellen und Vernetzung
Die Systeme sind mit RS232 oder CANopen Schnittstellen ausgestattet.
Technische Informationen
Die Antriebssysteme integrieren einen bürstenlosen DC-Servomotor mit einem hochauflösenden Istwertgeber und einem Motion Controller.
Modifikationen und Zubehör
FAULHABER bietet Anpassungen für kundenspezifische Anwendungen, einschließlich konfigurierbarer Wellenlängen und modifizierter Wellengeometrien.
Leistungsdiagramm
Das Diagramm zeigt mögliche Drehzahlbereiche in Abhängigkeit vom Wellendrehmoment.
Einleitung
Das Dokument beschreibt die technischen Spezifikationen und Funktionen der FAULHABER Motion Control Systems der Generation V3.0.
Technische Spezifikationen- Dauerdrehmoment: Entspricht dem Nennmoment und ist linear zur Drehzahl.
- Dauerleistung: Maximale Abgabeleistung im Dauerbetrieb, linear zum Kühlfaktor.
Systemaufbau
Die Systeme integrieren einen bürstenlosen DC-Servomotor, einen hochauflösenden Istwertgeber und einen Motion Controller.
Betriebsarten- Motorregelung: Strom, Geschwindigkeit und Position können geregelt werden.
Kommunikationsschnittstellen
Unterstützt werden RS232, CANopen und optional EtherCAT.
Schutz- und Diagnosefunktionen
Thermische Modelle schützen vor Überlast, und die Versorgungsspannung wird überwacht.
Modifikationen und Zubehör
FAULHABER bietet Anpassungen für kundenspezifische Anwendungen, einschließlich modifizierter Wellengeometrien und Schutzarten.
Fazit
Die FAULHABER Motion Control Systems V3.0 sind durch ihre robuste Bauweise und das kompakte Design ideal für den Einsatz in der Automatisierungstechnik geeignet.
Technische Spezifikationen
Die Werte werden bei Nennspannung, einer Umgebungstemperatur von 22 °C und in der Montageart IM B 5 gemessen.
Nenndrehmoment (MN)
Das maximale Dauerdrehmoment im S1-Betrieb bei Nennspannung, das die maximal zulässige Wicklungstemperatur nicht überschreitet.
Nennstrom (IN)
Der typische maximale Dauerstrom im eingeschwungenen Zustand, der aus dem Nenndrehmoment resultiert.
Nenndrehzahl (nN)
Die typische Nenndrehzahl im eingeschwungenen Zustand, die sich aus dem gegebenen Nenndrehmoment ergibt.
Leistungsdiagramm
Das Diagramm zeigt die möglichen Drehzahlbereiche in Abhängigkeit zum Wellendrehmoment.
Dauerdrehmoment (MD)
Beschreibt das maximale empfohlene Dauerdrehmoment bei Nennspannung und Montage an einem Aluflansch.
Dauerleistung (PD)
Die maximale mögliche Abgabeleistung bei Dauerbetrieb im eingeschwungenen Zustand bei Montage am Aluflansch.
Nennspannungskennlinie (UN)
Beschreibt die möglichen Dauerarbeitspunkte bei Nennspannung.
Produktmerkmale
Die Baureihe 3564 … B Cx bietet einen extrem konstanten Gleichlauf und hohe Laufruhe.
Vorzüge
- Weiter Drehzahlbereich
- Kompaktes Anbaukonzept
- Einfache Programmierung über Motion Manager
- Hohe Laufruhe
Schrittmotoren
Die Auswahl eines Schrittmotors basiert auf Drehmoment-Drehzahl-Kennlinien.
Hauptmerkmale des Motors- Masse: Die Masse des Motors wird in Gramm angegeben.
- Magnetmaterial: Der Standardmotor verwendet einen bestimmten Magnettyp.
Technische Spezifikationen- Nennstrom pro Phase: Der Strom, den die Motorphasen bei 20°C führen können, ohne die thermischen Grenzwerte zu überschreiten.
Betriebsbedingungen- Betriebstemperaturbereich: Der Motor kann zwischen -35°C und +70°C betrieben werden.
Empfehlungen- Ein Sicherheitsfaktor von 30% sollte bei der Drehmomentberechnung berücksichtigt werden.
Hauptabschnitte
- Technische Spezifikationen: Der Schrittmotor der Serie DM0620 hat einen Betriebstemperaturbereich von -35 bis +70 °C.
Mechanische Eigenschaften
Der Motor ist mit Sinter- oder Kugellagern ausgestattet und hat ein Gehäuse aus schwarz eloxiertem Aluminium.
Elektrische Eigenschaften
Die elektrische Zeitkonstante beträgt 0,15 ms, und die Resonanzfrequenz liegt bei 110 Hz.
Empfohlene Betriebsbereiche
Für den Betrieb mit Chopper-Steuerung sollte die Versorgungsspannung 1,5 bis 2,5 Mal höher als die Nennspannung sein.
Konstruktionsprinzip
Der Motor ist ein Zwei-Phasen-Motor mit Permanentmagneten.
Lineare DC-Servomotoren
Diese Motoren verwenden analoge Hall-Sensoren und bieten eine Dauerkraft von bis zu 3,6 N.
Zusammenfassung der Diagramme und Tabellen
- Die Diagramme zeigen die Beziehung zwischen Drehmoment und Drehzahl sowie die empfohlenen Betriebsbereiche bei verschiedenen Spannungen.
Technische Spezifikationen und Berechnungen
Der Text beschreibt die Berechnung der Temperatur der Spulenwicklung eines Motors.
Lineare DC-Servomotoren
Die maximal zulässige externe Kraft bei bestimmten Geschwindigkeiten wird angegeben.
Produktkennzeichnung
Die FAULHABER Technologie kombiniert die Geschwindigkeit und Robustheit eines pneumatischen Systems mit der Flexibilität eines elektromechanischen Linearmotors.
Präzisionsgetriebe
Die Lebensdauer eines Getriebes hängt von Faktoren wie Eingangsdrehzahl, Abtriebsdrehmoment und Betriebsbedingungen ab.
Montagehinweise
Bei der Montage von Stirnradgetrieben sollte der Motor langsam laufen, um Beschädigungen zu vermeiden.
Auswahl des geeigneten Getriebes
Die Auswahl basiert auf Anwendungsdaten wie Drehmoment, Drehzahl und Platzverfügbarkeit.
Einleitung
Die Auswahl der idealen Motor-Getriebe-Kombination ist oft herausfordernd.
Präzisionsgetriebe
FAULHABER bietet Metall- und Kunststoff-Planetengetriebe an.
Stirnradgetriebe
Diese Getriebe sind für ihre Präzision und den hohen Wirkungsgrad bekannt.
Planetengetriebe GPT
Die GPT-Serie bietet hohe Drehmomente und Eingangsdrehzahlen bei kompakten Abmessungen.
Technische Informationen
Die GPT-Serie ist für hohe Drehmomente und Eingangsdrehzahlen optimiert.
Lebensdauer und Betriebsgrenzen
Die Lebensdauer wird durch verschiedene Faktoren wie Drehzahl, Drehmoment und Betriebsbedingungen beeinflusst.
Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad der Getriebe variiert mit der Drehzahl und dem Drehmoment.
Technische Informationen zu Präzisionsgetrieben
1. Betriebsarten und Wirkungsgrad- Das Getriebe kann im Dauer- oder intermittierenden Betrieb genutzt werden.
2. Motorkombinationen- Die GPT-Serie kann mit verschiedenen DC-Motoren und Schrittmotoren kombiniert werden.
3. Modifikationen und Standardoptionen- Getriebe sind in verschiedenen Standardoptionen und Modifikationen erhältlich.
4. Technische Parameter- Eingangsdrehzahl: Empfohlene maximale Drehzahlen für Dauer- und intermittierenden Betrieb sind zu beachten.
5. Lineare Komponenten- Spindelparameter: Auflösung und Präzision sind entscheidend für die Positioniergenauigkeit.
Einleitung
Das Dokument beschreibt technische Spezifikationen und Anwendungen von Schrittmotoren in Kombination mit Spindeln.
Technische Spezifikationen
Die maximale Axiallast sollte stets unter der maximalen Schubkraft bleiben.
Komponenten und Optionen
Die Spindeln basieren auf metrischen Abmessungen und sind speziell für den Einsatz mit Schrittmotoren konzipiert.
Encoder und Sensoren
FAULHABER Motoren sind mit verschiedenen Sensoren und Encodern ausgestattet.
Funktion und Nutzen
Die Kombination von Schrittmotoren und Spindeln bietet Vorteile wie einen offenen Regelkreis.
Zusammenfassung
Das Dokument bietet eine umfassende Übersicht über die technischen Möglichkeiten und Anwendungen von Schrittmotoren in Kombination mit Spindeln.
Einleitung
Der Text behandelt die Funktionsweise und Anwendung von Encodern, insbesondere Absolut- und Inkrementalencoder.
Absolutencoder
Absolutencoder liefern absolute Positionswerte im Gegensatz zu Inkrementalencodern.
Inkrementalencoder
Diese Encoder erzeugen Rechtecksignale und haben Kanäle A, B und optional einen Indexkanal.
Line Driver
Einige Encoder sind mit einem Line Driver ausgestattet, der differenzielle Signale erzeugt.
Technische Spezifikationen
Der Text beschreibt verschiedene technische Parameter wie Impulse pro Umdrehung.
Integrierte Lösungen
FAULHABER bietet integrierte Encoderlösungen, die direkt in die Motoren integriert sind.
Auswahl der Sensorik
Die Wahl der Sensorik hängt von der Motortechnologie ab.
Einleitung
Der technische Bericht behandelt die Steuerung und Regelung von bürstenlosen DC-Motoren.
Kommutierungsarten
Die Blockkommutierung wird bei bürstenlosen DC-Motoren mit digitalen Hallsensoren verwendet.
Drehzahl- und Positionsregelung
Für die Drehzahlregelung werden meist digitale Hallsensoren eingesetzt.
Encoder-Typen- Optische Encoder: Bieten hohe Auflösung und Genauigkeit.
Steuerungen
FAULHABER bietet eine Reihe von Speed Controllern für DC- und bürstenlose Motoren an.
Fazit
Der Bericht hebt die Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit der FAULHABER Produkte hervor.
Übersicht der Motorenkonfigurationen- BL-Motoren ohne Hallsensoren: Nutzung der Gegen-EMK zur Kommutierung.
FAULHABER Motion Manager Software
Ermöglicht Anpassung von Parametern wie Reglerparameter.
Schutzfunktionen
Temperaturüberwachung der Motorwicklung.
Sonderfunktionen
Implementierung von Rampen, umschaltbaren Drehzahlen.
Speed Controller
Beschreibung der Betriebsarten, maximaler Spitzenausgangsstrom.
Motion Controller
Hochdynamische Positioniersysteme für DC-, LM- oder BL-Motoren.
Technische Informationen
Anschlussvarianten, Nutzung und Vorteile.
Vernetzung
RS-Systeme mit RS232 Schnittstelle für Gerätebau.
Einleitung
Der technische Bericht beschreibt die verschiedenen Varianten und Funktionen der FAULHABER Motion Controller.
Controller-Varianten
Es gibt zwei Hauptvarianten der Controller: die RS-Version und die CO-Version mit CANopen-Schnittstelle.
Betriebsarten
Die Controller bieten verschiedene Betriebsarten wie Positionierbetrieb.
Schutzfunktionen
Die Controller sind mit Schutzfunktionen gegen ESD, Überlast, Übertemperatur und Überspannung ausgestattet.
Schnittstellen und Optionen
Die Controller unterstützen verschiedene Schnittstellen für Sollwerteingaben.
Technische Spezifikationen
Die technischen Daten umfassen Informationen zur Versorgungsspannung.
Fazit
FAULHABER Motion Controller bieten eine flexible und leistungsfähige Lösung für die Steuerung von Motoren.
Allgemeine Angaben und Systembeschreibung
Die FAULHABER Motion Controller der Baureihen MC 5004, MC 5005 und MC 5010 sind sowohl in gehäuster als auch ungehäuster Form erhältlich.
Technische Informationen
Die Controller können über CANopen oder EtherCAT in Netzwerke integriert werden.
Modifikationen und Zubehör
FAULHABER bietet Anpassungen für kundenspezifische Anwendungen.
Funktionale Sicherheit
Die MC 5004 P STO Controller bieten eine sichere Abschaltung des Drehmoments.
Vernetzung
Die Controller unterstützen verschiedene Schnittstellen wie RS232, CANopen und EtherCAT.
Konfiguration
Alle Motion Controller der Generation V3.0 verfügen über eine USB-Schnittstelle zur Konfiguration.
Technische Daten
Die Datenblätter beschreiben unter anderem die Versorgungsspannung.
Software - FAULHABER Motion Manager
Die Software unterstützt die Inbetriebnahme und Konfiguration von Antriebssystemen.
Motion Controller für Schrittmotoren
Diese Controller sind auf Anwendungen mit Mikro-Schrittmotoren abgestimmt.
Produktübersicht
Der Motion Controller für Schrittmotoren bietet eine Betriebsspannung von 9V bis 36VDC.
Technische Informationen- Motion Controller: Echtzeitberechnung von Bewegungsprofilen.
Betriebsarten- Stand-alone-Modus: Programm im Speicher des Controller-Boards.
Spezialfunktionen- Geschwindigkeitsprofile: Benutzerdefinierte Profile für Motorbewegungen.
Schnittstellen
USB-Geräteschnittstelle, 6 Open-Drain-Ausgänge.
Software und Inbetriebnahme
TMCL™ – IDE ermöglicht Steuerung und Konfiguration über USB.