AC_Servomotoren

Baureihe SBL und SBK

Baureihe SBL:  Baureihe SBK:
Technische Daten   Technische Daten

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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