maxon Produktprogramm 2020 / 21

Erklärungen maxon Terminologie DC motor

Massbilder Darstellung der Ansichten gemäss Projektionsmetho- de E (ISO). Alle Abmessungen in [mm]. Befestigungsgewinde in Kunststoff Schraubverbindungen bei Motoren mit Kunststoff- flansch bedürfen einer speziellen Beachtung. M A Maximales Anzugsdrehmoment [Ncm] Auf diesen Wert darf ein Einschraubgerät (Elektro- schrauber usw.) eingestellt werden. L Aktive Einschraubtiefe [mm] Die Einschraubtiefe darf die nutzbare Gewindelänge nicht überschreiten! Motordaten Die Werte beziehen sich auf eine Motortemperatur von 25°C (sogenannte Kaltdaten). 1 Nennspannung U N [Volt] ist jene Gleichspannung an den Motoranschlüssen, auf die sich alle Nenndaten (Zeilen 2–9) beziehen. Zulässig sind sowohl tiefere als auch höhere Span- nungen, 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. Er ist von der Bürstenreibung und der Reibung in den Lagern abhängig und nimmt mit steigender Dreh- zahl zu. Die Leerlaufreibung ist besonders bei Edel- metallkommutierung 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 Dauer- betriebsbereichs des Motors. Höhere Drehmomente führen zu einer unzulässigen Erwärmung der Wick- lung. 6 Nennstrom I N [A] ist der Strom, der bei 25°C Umgebungstemperatur im Dauerbetrieb die Wicklung bis zur maximal zulässigen Temperatur erwärmt (= max. zulässiger Dauerbela- stungsstrom). Infolge zusätzlicher Reibverluste nimmt I N bei steigender Drehzahl leicht ab. 7 Anhaltemoment M H [mNm] ist das errechnete Lastmoment, das bei Nennspan- nung den Stillstand der Welle bewirkt. Ansteigende Motortemperaturen reduzieren das Anhaltemoment.

8 Anlaufstrom I A [A] ist der Quotient aus Nennspannung und Anschlusswi- derstand des Motors. Der Anlaufstrom ist dem Anhal- temoment 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 R [ W ] ist der Widerstand, der bei 25°C an den Anschluss- klemmen gemessen wird. Er bestimmt bei gegebener Spannung U den Anlaufstrom. Bei Graphitbürsten ist zu beachten, dass der Widerstand belastungsabhän- gig ist und der Wert nur für grosse Ströme gilt. 11 Anschlussinduktivität L [mH] ist die Induktivität der Wicklung bei stillstehendem Rotor. 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 dazugehö- renden Strom. 13 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. 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

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 der Kommutierung maximal empfoh- lene 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 Dynamisch: ImBetrieb zulässige Axialbelastung. Falls für Zug und Druck unterschiedliche Werte gelten, ist der kleinere Wert angegeben. 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 Flansch angegeben. Bei grösseremAbstand reduziert sich dieser Wert. 29 Polpaarzahl angegebenen axialen Belastung auf. 26/27 Max. axiale Belastung [N] Anzahl Nordpole des Permanentmagneten. Da DC- Motoren intern kommutiert werden, hat die Polpaar- zahl keine von aussen sichtbaren Auswirkungen auf das Betriebsverhalten. 30 Anzahl Kollektorsegmente 31 Motorgewicht [g] 32 Typischer Geräuschpegel [dBA] ist der statistische Mittelwert vom Geräuschpegel, gemessen nachmaxon Standard (10 cmAbstand radi- al zum Antrieb, Betrieb im Leerlauf bei einer Drehzahl von 6000 min -1 . Der Antrieb liegt dabei frei auf einer Schaumstoffmatte in der Geräuschmesskammer). Der akustische Geräuschpegel ist von unterschied- lichen Faktoren z. B. Bauteiltoleranzen abhängig und wird stark vomGesamtsystembeeinflusst, in welchem der Antrieb eingebaut ist. Bei ungünstigem Anbau des Antriebs kann das Geräuschniveau deutlich über dem Geräusch-niveau 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.

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 (Bela- stung). Bei Motoren mit Metallflansch kann sich der thermische Widerstand R th2 um bis zu 80% verrin- gern, sofern der Motor statt an eine Kunststoffplatte direkt an eine Wärme leitende (metallische) Aufnahme angekoppelt wird. 19 Therm. Zeitkonstante der Wicklung t w [s] und 20 Therm. Zeitkonstante des Motors t s [s] sind die typischen Reaktionszeiten für die Tempera- turänderung von Wicklung und Motor. Man erkennt, dass der Motor thermisch viel träger reagiert als die Wicklung. Die Werte sind aus dem Produkt der ther- mischen Kapazität und den angegebenen Wärmewi- derständen gerechnet.

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maxon DC motor

Ausgabe September 2020 / Daten provisorisch / Änderungen vorbehalten

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