maxon Produktprogramm 2020 / 21

Erklärungen maxon Terminologie EC motor

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Statisch: Maximale axial auf die Welle wirkende Kraft im Stillstand, bei der keine bleibenden Schäden auf- treten. Welle abgestützt: Maximale axial auf die Welle wir- kende Kraft im Stillstand, wenn die Kraft nicht am Sta- tor, sondern am anderen Wellenende aufgenommen wird. Bei Motoren mit nur einem Wellenende besteht diese Möglichkeit nicht. 28 Max. radiale Belastung [N] Der Wert wird für einen typischen Abstand vom Flan- sch angegeben. Bei grösserem Abstand reduziert sich dieser Wert. 29 Polpaarzahl Anzahl Nordpole des Permanentmagneten. Die Pha- senströme und die Kommutierungssignale durch- laufen pro Umdrehung p Zyklen. Servosteuerungen benötigen die korrekte Angabe der Polpaarzahl. 30 Anzahl Phasen Alle maxon EC-Motoren sind dreiphasig. 31 Motorgewicht [g] 32 Typischer Geräuschpegel [dBA] ist der statistische Mittelwert vom Geräuschpegel gemessen nach maxon Standard (10 cmAbstand radi- al zum Antrieb, Betrieb im Leerlauf bei einer Drehzahl von 6000 oder 50000 min -1 . Der Antrieb liegt dabei frei auf einer Schaumstoffmatte in der Geräusch- messkammer). Der akustische Geräuschpegel ist von unterschied- lichen Faktoren z. B. Bauteiltoleranzen abhängig und wird stark vomGesamtsystem beeinflusst, in welchem der Antrieb eingebaut ist. Bei ungünstigem Anbau des Antriebes kann das Geräuschniveau deutlich über dem Geräuschniveau des Antriebs allein liegen. Der akustische Geräuschpegel wird während der Pro- duktqualifikation gemessen und festgelegt. In der Fer- tigung wird eine Körperschallprüfung nach definierten Grenzwerten durchgeführt. Damit können unzulässige Abweichungen erkannt werden. 33 Max. Drehmoment M max [mNm] Das maximale Drehmoment, das der Motor kurzzeitig abgeben kann. Es wird durch den Überlastschutz der Elektronik begrenzt. 34 Max. Strom I max [A] Speisestrom, mit dem bei Nennspannung das Spit- zenmoment erzeugt wird. Bei aktivem Drehzahlregler ist der Speisestrom nicht proportional zum Drehmo- ment, sondern hängt auch von der Speisespannung ab. Daher gilt dieser Wert nur bei Nennspannung. 35 Regelart «Drehzahl» bezeichnet, dass der Antrieb mit einem integrierten Drehzahlregler ausgerüstet ist. «Gesteu- ert» bedeutet, dass der Antrieb mit einer reinen Kom- mutierungselektronik ausgerüstet ist. 36 Versorgungsspannung +V CC [V] Bereich der Versorgungsspannungen, gemessen gegenüber GND, bei der der Antrieb funktioniert. 37 Drehzahlsollwerteingang U C [V] Bereich der analogen Spannung für den Drehzahlsoll- wert, gemessen gegenüber GND. Bei 2-Draht-Lösun- gen dient die Versorgungsspannung gleichzeitig als Drehzahlvorgabe. 38 Skalierung Drehzahlsollwerteingang k c [min -1 /V] Der Drehzahlsollwert n c ergibt sich aus dem Produkt n c = k c · U c . 39 Drehzahlbereich Im geregelten Betrieb erreichbare Drehzahlen. 40 Max. Beschleunigung Der Drehzahlsollwert folgt einem Sollwertsprung mit einer Rampe. Dieser Wert gibt die Steigung dieser Rampe an.

Massbilder Darstellung der Ansichten gemäss Projektionsmetho- de E (ISO). Alle Abmessungen in [mm]. Motordaten Die Werte in den Zeilen 2 bis 15 wurden in Verbindung mit einer einfachen Blockkommutierung ermittelt. 1 Nennspannung U N [Volt] ist die Spannung, die bei Blockkommutierung zwi- schen zwei bestromten Phasen anliegt. Der zeitliche Verlauf der Spannung an den drei Phasen ist auf Seite 46 dargestellt. Alle Nenndaten (Zeilen 2–9) bezie- hen sich auf diese Spannung. Zulässig sind sowohl tiefere als auch höhere Spannungen, sofern die Grenzwerte nicht überschritten werden. 2 Leerlaufdrehzahl n 0 [min -1 ] ±10% ist die Drehzahl, die sich bei unbelastetem Motor im Betrieb bei Nennspannung einstellt. Sie ist annähernd proportional zur angelegten Spannung. 3 Leerlaufstrom I 0 [mA] ±50% ist der typische Strom, der sich bei unbelastetem Motor im Betrieb bei Nennspannung einstellt. Bedingt durch Lagerreibung und Eisenverluste nimmt er mit steigender Drehzahl zu. Die Leerlaufreibung ist stark temperaturabhängig. Bei längerem Betrieb nimmt die Leerlaufreibung ab, bei tiefen Temperaturen nimmt sie zu. 4 Nenndrehzahl n N [min -1 ] ist die Drehzahl, die sich bei Betrieb bei Nennspan- nung und Nenndrehmoment bei einer Motortempera- tur von 25°C einstellt. 5 Nennmoment M N [mNm] ist das Drehmoment, das bei Betrieb mit Nennspan- nung und Nennstrom bei einer Motortemperatur von 25°C erzeugt wird. Es liegt an der Grenze des Dauerbetriebsbereichs des Motors. Höhere Drehmo- mente führen zu einer unzulässigen Erwärmung der Wicklung. 6 Nennstrom I N [A] ist der Strom in der aktiven Phase bei Blockkom- mutierung, der bei der angegebenen Nenndrehzahl das Nenndrehmoment erzeugt (= max. zulässiger Dauerbelastungsstrom). Bei 25°C Umgebungstem- peratur wird im Dauerbetrieb mit I N die maximale Wicklungstemperatur erreicht. Infolge zusätzlicher Verluste im Statoreisen nimmt I N bei steigender Dreh- zahl ab. 7 Anhaltemoment M H [mNm] ist das linear errechnete Lastmoment für Motoren, welches bei Nennspannung den Stillstand der Welle bewirkt. Bei EC-flat- und EC-i-Motoren kann dieses Moment durch Sättigungseffekte oft nicht erreicht werden. 8 Anlaufstrom I A [A] ist der Quotient aus Nennspannung und Anschluss­ widerstand des Motors. Der Anlaufstrom ist dem Anhaltemoment äquivalent. Bei grösseren Motoren kann I A aufgrund der Stromlimiten des Verstärkers häufig nicht erreicht werden. 9 Maximaler Wirkungsgrad h max [%] ist das optimale Verhältnis zwischen aufgenommener und abgegebener Leistung bei Nennspannung. Nicht immer kennzeichnet er auch den optimalen Arbeits- punkt. 10 Anschlusswiderstand Phase-Phase R [ W ] ist durch den Widerstand bei 25°C zwischen zwei Anschlüssen der Standardauflösung bestimmt. 11 Anschlussinduktivität Phase-Phase L [mH] ist die Induktivität der Wicklung zwischen zwei Anschlüssen. Sie wird mit 1 kHz Sinusspannung gemessen. 12 Drehmomentkonstante k M [mNm/A] oder auch spezifisches Drehmoment ist der Quotient aus erzeugtem Drehmoment und dem dazugehören- den Strom.

Drehzahlkonstante k n [min -1 /V] zeigt die ideelle Leerlaufdrehzahl pro 1 Volt angelegter Spannung. Reibungsverluste nicht berücksichtigt. 14 Kennliniensteigung D n / D M [min -1 /mNm] Sie gibt Auskunft über die Stärke des Motors. Je klei- ner der Wert, umso stärker der Motor und umso weni- ger ändert sich die Drehzahl bei Lastschwankungen. Sie berechnet sich aus dem Quotienten von ideeller Leerlaufdrehzahl und ideellem Anhaltemoment (Tole- ranz ± 20%). Die reale Kennlinie ist bei EC-Motoren mit genuteter Wicklung (EC flat und EC-i) drehzahlabhängig; bei hohen Drehzahlen ist sie steiler, bei kleinen Drehzah- len flacher. Die reale Kennlinie bei Nennspannung kann im Dauerbetriebsbereich durch eine Gerade zwi- schen der Leerlaufdrehzahl und dem Nenn-Arbeits- punkt angenähert werden (vgl. Seite 61). 15 Mechanische Anlaufzeitkonstante t m [ms] ist die Zeit, die der unbelastete Rotor benötigt, um vom Stillstand auf 63% seiner Enddrehzahl zu beschleunigen. 16 Rotorträgheitsmoment J R [gcm 2 ] ist das Massenträgheitsmoment des Rotors, bezogen auf die Drehachse. 17

Thermischer Widerstand Gehäuse-Luft R th2 [K/W] Thermischer Widerstand Wicklung-Gehäuse R th1 [K/W]

und 18

Charakteristische Werte des thermischen Über- gangswiderstandes ohne zusätzliche Wärmeablei- tung. Zeile 17 und 18 addiert bestimmen die maximale Erwärmung bei gegebener Verlustleistung (Belas- tung). Bei Motoren mit Metallflansch kann sich der thermische Widerstand R th2 um bis zu 80% verringern, sofern der Motor statt an eine Kunststoffplatte direkt an eine Wärme leitende (metallische) Aufnahme ange- koppelt wird. 19 Therm. Zeitkonstante der Wicklung t w [s] und 20 Therm. Zeitkonstante des Motors t s [s] sind die typischen Reaktionszeiten für die Temperatur­ änderung von Wicklung und Motor. Man erkennt, dass der Motor thermisch viel träger reagiert als die Wick- lung. DieWerte sind aus demProdukt der thermischen Kapazität und den angegebenen Wärmewiderständen gerechnet. 21 Umgebungstemperatur [°C] Betriebstemperaturbereich. Er ergibt sich aus der Wärmebeständigkeit der verwendeten Werkstoffe und

der Viskosität der Lagerschmierung. 22 Max. Wicklungstemperatur [°C] Maximal zulässige Wicklungstemperatur. 23 Grenzdrehzahl n max [min -1 ]

ist die aufgrund thermischer und mechanischer Gesichtspunkte maximal empfohlene Drehzahl. Bei höheren Drehzahlen ist mit einer Reduktion der

Lebensdauer zu rechnen. 24 Axialspiel [mm]

Bei nicht vorgespannten Motoren sind dies die Tole- ranzgrenzen des Lagerspiels. Eine Vorspannung hebt das Axialspiel bis zur angegeben axialen Kraft auf. Bei Belastungen in Richtung der Vorspannkraft (Zug: von Flansch weg) ist das Axialspiel immer Null. In der Längentoleranz der Welle ist das maximale Axialspiel eingerechnet. 25 Radialspiel [mm] Das Radialspiel ergibt sich aus der Radialluft der Lager. Eine Vorspannung hebt das Radialspiel bis zur

angegebenen axialen Belastung auf. 26/27 Max. axiale Belastung [N]

Dynamisch: Im Betrieb zulässige Axialbelastung. Falls für Zug und Druck unterschiedliche Werte gelten, ist der kleinere Wert angegeben.

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