maxon Produktprogramm 2020 / 21

maxon EC motor eisenlose Wicklung Technik − kurz und bündig

Programm − ECX SPEED − EC − EC-max − EC-4pole − mit Hall-Sensoren − sensorlos − mit integrierter Elektronik

Eigenschaften der maxon EC-Motoren mit eisenloser Wicklung: − Bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) − Hohe Lebensdauer − Hoher Wirkungsgrad − Lineare Kennlinien, hervorragende Regeleigenschaften − Feststehende eisenlose Wicklung System maxon mit drei Phasen − Kleinste elektrische Zeitkonstante und geringe Induktivität − Ohne Rastmoment − Gute Wärmeabfuhr, hohe Überlastbarkeit − Rotierender NdFeB-Permanentmagnet mit ein oder zwei Polpaaren Eigenschaften des maxon ECX SPEED - Programms: − Leistungsoptimiert, mit hohen Drehzahlen bis 120000 min -1 − Robustes Design − Diverse Varianten: z.B. kurz/lang, sterilisierbar − Geringste Restunwucht − Online konfigurierbar − Schnelle Lieferzeit Eigenschaften des maxon EC -Programms: − Leistungsoptimiert, mit hohen Drehzahlen bis 50000 min -1 − Robustes Design − Geringste Restunwucht Eigenschaften des maxon EC-max - Programms: − Attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis − Robustes Stahlgehäuse − Drehzahlen bis 20000 min -1 − Rotor mit einem Polpaar Eigenschaften des maxon EC-4pole - Programms: − Höchste Leistungsdichte dank Rotor mit zwei Polpaaren − Gestrickte Wicklung, System maxon mit optimierter Verschaltung der Teilwicklungen − Drehzahlen bis 25000 min -1 − Hochwertiges Rückschlussmaterial zur Reduktion der Wirbelstromverluste − Mechanische Zeitkonstanten unter drei Millisekunden − Spezialversionen

1 Flansch 2 Gehäuse 3 Statorpaket 4 Wicklung 5 Permanentmagnet 6 Welle 7 Print mit Hall-Sensoren 8 Steuermagnet 9 Kugellager

− sterilisierbar − Heavy Duty

Elektronische Kommutierung Blockkommutierung mit Hall-Sensoren Die Rückmeldung der Rotorlage erfolgt durch drei im Motor eingebaute Hall-Sensoren. Die um 120° versetzt angeordneten Hall-Sensoren liefern pro Umdrehung sechs verschiedene Schaltkombinationen. Die drei Teilwicklungen werden nun entsprechend den Sensorinfor- mationen in sechs verschiedenen Leitphasen bestromt. Strom- und Spannungsverlauf sind blockförmig. Die Schaltlage jeder elektroni- schen Kommutierung liegt um 30° versetzt zum jeweiligen Drehmoment-Scheitelpunkt. Eigenschaften der Blockkommutierung − Relativ einfache und kostengünstige Elektronik − Drehmomentrippel von 14% − Kontrollierter Anlauf − Hohe Anlaufmomente und Beschleunigungen möglich − Servoantriebe, Start-Stopp-Betrieb − Positionieraufgaben − Die Daten der maxon EC-Motoren werden mit Blockkommutierung ermittelt

Sensorlose Blockkommutierung Die Rotorlage wird über den Verlauf der indu- zierten Spannung erschlossen. Die Elektronik wertet den Nulldurchgang der induzierten Spannung aus und kommutiert nach einer drehzahlabhängigen Pause den Motorstrom (30°e nach dem Nulldurchgang). Im Stillstand und bei kleinen Drehzahlen ist das Spannungs- signal zu klein und der Nulldurchgang kann nicht oder nur ungenau detektiert werden. Deshalb werden spezielle Algorithmen für den Anlauf benötigt (analog zur Schrittmo- toransteuerung). Damit auch EC-Motoren in Dreieckschaltung sensorlos kommutiert werden können, wird in der Elektronik meist ein virtueller Sternpunkt erzeugt. Eigenschaften der sensorlosen Kommutierung − Drehmomentrippel von 14% (Blockkommutierung) − Kein definierter Anlauf − Nicht geeignet für kleine Drehzahlen und für dynamische Anwendungen − Dauerbetrieb bei höheren Drehzahlen (Ventilatoren, Fräser, Bohrer)

I Blockkommutierung Signalverlauf der Hall-Sensoren Leitphasen II III IV

Sensorlose Kommutierung

VI V

EMK

Hall-Sensor 1 Kommutierungswinkel

60 120 180 240 300 360

1

1 0 1 0 1 0

Hall-Sensor 2 Hall-Sensor 3 Angelegte Motorspannung (Phase-Phase)

2

2

EMK

Legende Der Kommutierungswinkel bezieht sich auf die Länge einer vollständigen Kommutierungs- sequenz (360°e). Die Länge eines Kommutie- rungsintervalls ist demnach 60°e. Die Rotorlage bezogen auf die Motorwelle ist für Motoren mit einem Polpaar identisch. Für Motoren mit zwei Polpaaren halbieren sich die Werte.

+

U U U

1-2

300°

60° 120° 180° 240° 300°

3

3

+

2-3

+

3-1

46

Technik − kurz und bündig

Ausgabe September 2020 / Änderungen vorbehalten

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