Die AC-Servomotoren der Baureihen SBL und SBK sind
permanenterregte, elektronisch kommutierte Synchronmotoren für
Applikationen mit hohen Anforderungen an die Dynamik und
Positioniergenauigkeit bei gleichzeitig geringen Bauvolumen
und Gewicht. Auf dem Umfang des Rotors der sechspoligen
Motoren sind Permanentmagnete aus Samarium-Kobalt aufgebracht.
Dieses Magnetmaterial ermöglicht durch seine hohe Remanenz
und Feldstärke eine beeindruckende Dynamik und ein kompaktes
Design des Motors. Im Stator ist eine dreiphasige Wicklung in
Sternschaltung untergebracht, deren elektronische
Kommutierung, Stromregelung (sinusförmige Ströme) und Überwachung
mit Hilfe eines Resolvers von einem schnellen
Transistor-Wechselrichter realisiert wird. Die Verwendung
anderer Arten von Rückführeinheiten wie Tacho/Rotorlagegeber
oder Inkrementalgeber mit Kommutierungsspur ist prinzipiell möglich.
Die Grenztemperatur der Statorwicklungen
wird über Temperatursensoren in den Wickelköpfen überwacht.
Standardmäßig werden als Sensor Thermoschalter eingesetzt,
optional können die Motoren auch mit PTC oder NTC geliefert
werden.
In der Standardausführung sind die Motoren
für eine Zwischenkreisspannung von 310 VDC bzw. 560 VDC
ausgelegt.
Der elektrische Anschluß der Motoren
erfolgt über zwei Rundstecker, einen für Leistung/Bremse und
einen für Resolver.
Durch die Wahlmöglichkeit zwischen
schlanker, länglicher Bauform (SBL) und kurzer,
"dickerer" Bauform (SBK) kann eine optimale
Anpassung an die gegebenen Bauverhältnisse der Applikation
vorgenommen werden.
Übersicht
der wichtigsten Merkmale
- 6-polige Ausführung
- sinusförmige
Kommutierung mit Resolver als Rückführeinheit
- geringe Masse durch
sehr günstiges Drehmoment-/Masseverhältnis
- kleines Bauvolumen
- minimierte Trägheitsmomente
durch günstigen Rotoraufbau
- beeindruckende
dynamische Eigenschaften
- große Überlastfähigkeit/Spitzenmomente
- geringe
Drehmomentwelligkeit
- hohes Drehmoment bei
großen Drehzahlen
- lange Lebensdauer,
Motoren bis auf Kugellager quasi verschleißfrei
- erhöhte
Plan-/Rundlaufgenauigkeit nach DIN 42955R
- Schutzart IP54,
optional IP65 mit/ohne Wellendichtring
- direkte Ableitung der
im Stator entstehenden Verlustleistung über Gehäuse/Flansch,
- Thermoschutz der
Statorwicklung
- Anflanschmaße nach
IEC-Standard
- vorgespannte,
geschlossene Lager
- durchgängiges
Motorensystem mit Stillstandsmomenten von 0,2 Nm bis 32 Nm
Resolver
Der
Resolver ist ein Meßsystem, das kontinuierlich die Winkellage
des Motorläufers mißt. Physikalisch gesehen ist er eine
Kombination aus einer rotierenden elektrischen Maschine und
einem Transformator: Die elektrische Maschine besitzt eine Läuferwicklung
und zwei um 90° versetzt angeordnete Statorwicklungen. Über
den Transformator wird in die Läuferwicklung kontaktlos ein
Trägersignal mit einer Frequenz von einigen kHz eingekoppelt.
Das Trägersignal induziert in den Statorwicklungen Spannungen
gleicher Frequenz. Die Amplituden U1 und U2 der induzierten
Spannungen sind dem Cosinus bzw. Sinus des Verdrehwinkels
proportional. Integrierte Schaltkreise im Drehstrom-Servoverstärker
ermitteln daraus die Läuferstellung des Motors. Die Läuferstellung
des Motors wird weiter ausgewertet und liefert dann drei
wichtige Informationen für die Motorregelung:
- die Sinusbewertung des
Stromsollwerts für die einzelnen Wicklungsstränge (Phase
des Stators) des Motors.
- den Drehzahl-Istwert
- den Istwert für eine
Positioniersteuerung über Encodersimulation
Der
Resolver selbst enthält keine elektronischen Bauteile. Er
zeichnet sich durch eine äußerst robuste, gegenüber
Temperatur und Stoß unempfindliche Bauweise aus. Damit ist er
der ideale Geber für den Einsatz unter rauhen
Umgebungsbedingungen.
Haltebremse
Beide
Motorbaureihen können mit einer Haltebremse geliefert werden,
die hinter dem Abtriebsflansch des Motors eingebaut ist.
Die Bremse arbeitet mit
Permanentmagneten, deren Kraftwicklung beim Anlegen von 24 VDC
+/- 10% an eine Magnetwicklung aufgehoben wird und somit die
Bremse gelöst wird. Die Bremse ist als Haltebremse konzepiert
und dient in der Regel zum Festhalten der Motorwelle im
Stillstand. Sie darf nicht zum normalen
Abbremsen/Positionieren verwendet werden. Gelegentliche
Lastbremsungen im Not-Stop-Fall sind zulässig.
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