Etm.cz - elektrotechnika on-line

Vysokomomentové elektromotory s dutým hřídelem "na míru"

Středa, 13. květen 2009

Vysoký měrný výkon a točivý moment při nízkých otáčkách jsou typické požadavky na bezpřevodový přímý elektropohon, který se obvykle realizuje synchronními motory s permanentními magnety ze slitiny NdFeB v rotoru při vysokém počtu pólů. Se zvyšujícím se počtem pólů se snižují jmenovité otáčky a u statorového vinutí se redukuje potřebný prostor pro čela vinutí, a proto může být zvýšen průměr aktivní vzduchové mezery. Pohon se tak stává výkonnější a poskytuje relativně vysoký výkon, resp. točivý moment při konstantních ztrátách, zvyšuje přetížitelnost motoru, dynamiku a zlepšuje rozběhové vlastnosti. Díky těmto parametrům a měničům kmitočtu nebo servoregulátorům je možné upustit od me¬chanických převodů u specifických aplikací.

Obr. 1. Stator a rotor typického vysokomomentového synchronního motoru s dutým hřídelem (Hiwin)

Tyto vysokomomentové, pomaloběžné, bezpřevodové elektromotory již nabízí řada významných dodavatelů regulovaných pohonů, např. Siemens, Bosch Rexroth, Hiwin, Servax, Wittenstein aj. Nejčastěji jsou dnes v popředí zájmu dvě oblasti použiti. Dutý hřídel slouží jednak pro umístění přívodu elektrického proudu, kapaliny a vzduchu a jednak montážní přídržné přípravky zasahují nejkratší možnou cestou zmenšeným vyložením na hnané straně. Typickým příkladem je napájení magnetického válce na otočném rame¬ni manipulátoru nebo uchycení hřídele v případě násuvného motoru.
Na obr. 1 je typický stator a rotor vysokomomentového motoru tajvanské firmy Hiwin a na obr. 2 vlevo jsou uvedeny dvě varian¬ty a průměry dutých hřídelů 55 a 66 mm u motorů firmy Servax ze Švýcarska. Tvar příruby je určen k montáži kuličkové matice. Podle nároků na mechanickou přesnost je hřídel k dispozici s normální nebo redukovanou tolerancí kruhového nebo rovinného pohybu. Při realizaci přípojného systému byl kladen také velký důraz na maximální redukci celkových rozměrů.

Obr. 2. Dvě konstrukční verze vysokomomentových servomotorů bezpřevodových (vlevo) a provedení s kuličkovým šroubem (vpravo) firmy Sevax

Na obr. 2 vpravo je uvedena verze přímého pohonu s dutým hřídelem S integrovaným kuličkovým šroubem. Provedení a montáž je řešena na specifický požadavek zákazníka a pro spolehlivé zastavení motoru je uvnitř vestavěna brzda a snímač otáček.

Literatura:
Antriebstechnik, 2008, č. 12, str. 22: Antriebe nach Mass