maxon EC motor eisenlose Wicklung Technik − kurz und bündig
Programm − ECX SPEED − ECX PRIME − 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 120 000 min -1 − Robustes Design − Diverse Varianten: z.B. kurz/lang, sterilisierbar − Geringste Restunwucht − Online konfigurierbar − Schnelle Lieferzeit Eigenschaften des maxon EC -Programms: − Leistungsoptimiert, mit Drehzahlen bis 25 000 min -1 − Robustes Design − Geringste Restunwucht Eigenschaften des maxon EC-max - Programms: − Attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis − Robustes Stahlgehäuse − Drehzahlen bis 20 000 min -1 − Rotor mit einem Polpaar Eigenschaften des maxon ECX PRIME und EC-4pole -Programms: − Höchste Leistungsdichte dank Rotor mit zwei Polpaaren − Gestrickte Wicklung, System maxon mit optimierter Verschaltung der Teilwicklungen − Drehzahlen bis 50 000 min -1 − Hochwertiges Rückschlussmaterial zur Reduktion der Wirbelstromverluste − Mechanische Zeitkonstanten unter drei Millisekunden − Spezialversionen
1 Flansch vorne 2 Gehäuse 3 Statorpaket 4 Wicklung 5 Permanentmagnet 6 Welle 7 Print mit Hall-Sensoren 8 Steuermagnet 9 Kugellager 10 Flansch hinten
− 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°
0°
60° 120° 180° 240° 300°
+
3
3
2-3
+
3-1
Diagramm gilt für Phase 1
64 Technik – kurz und bündig
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