Koco Motion GmbH

Kombiniert man einen Eisenanker-DC-Motor mit einem Planetengetriebe erhält man ein hohes Anlaufmoment.

Bild: Koco Motion

Kosten-Nutzen-Verhältnis Gleichstrommotoren mit und ohne Bürsten bis 130 Millimeter

22.03.2018

Vor ein paar Jahren noch gar nicht vorhanden, nimmt der Anteil der Gleichstrommotoren (DC) mittlerweile 70 Prozent am gesamten Koco Motion Portfolio ein – Tendenz steigend. Das DC-Motorenprogramm des Antriebsspezialisten deckt heute einen Leistungsbereich von 0,06 bis 1670 Watt ab. Für die unterschiedlichsten Einsatzfälle stehen bürstenbehaftete und bürstenlose Motoren in zahlreichen Ausführungen bereit.

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Das DC-Motorenprogramm von Koco Motion deckt den Leistungsbereich von 0,06 bis 1670 Watt ab. Der Hersteller bietet verschiedene Arten an Gleichstrommotoren im Durchmesserbereich von 4 bis 130 mm – unterteilt in bürstenbehaftete und bürstenlose Motoren. Die Anforderungen an Lebensdauer und Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) sowie die Schaltzyklen entscheiden darüber, ob ein bürstenloser oder bürstenbehafteter DC-Motor als Antrieb in Frage kommt.

Bürstenbehaftete Motoren sind als Eisenankermotoren oder eisenlos ausgeführt. Eisenlose DC-Motoren verfügen über eine freitragende Wicklung mit Edelmetall- oder Kupferkohle-Kommutierung. Komplettiert mit einem Encoder und einem Planetengetriebe können sie als Servosystem genutzt werden. Solche Kleinstmotoren eignen sich besonders für batteriebetriebene Anwendungen. Kombiniert man Eisenanker-DC-Motoren mit einem Planetengetriebe erhält man hohes Anlaufmoment. Mittels kugelgelagertem Rotor werden hier mögliche Radialkräfte aufgenommen und so die Lebensdauer des Antriebs verbessert. Die Mechanische Kommutierung verfügt über 3 bis 13 Segmente. Die Bürsten unterscheiden sich in der Materialauswahl wie Kupfer/Kohle oder Edelmetall.

Verschleißarme Innen- und Außenläufer

Bürstenlose, auch BLDC-Motoren genannt, sind sehr verschleißarm und bieten somit eine hohe Lebensdauer. Die BLDC-Motoren werden in zwei Bauformen angeboten: als Innenläufer und als Außenläufer. Während Innenläufer eine größere Leistungsdichte bieten, ist das Trägheitsmoment beim Außenläufer deutlich höher als bei einem baugleichen Innenläufer. Die jeweils eingesetzte Bauform hängt schließlich vom zur Verfügung stehenden Bauraum und der benötigten Performance ab, die die Anwendung erfordert. Bürstenlose DC-Motoren gibt es mit und ohne Hallsensoren. Sie sind besonders langlebig, kompakt und kostengünstig. Hohe Zuverlässigkeit auch bei hohen Drehzahlen sowie gutes Regelverhalten sind die besonderen Eigenschaften dieser Motorentechnologie. Auch hier besteht die Möglichkeit der Aufrüstung mit Encoder und Planetengetriebe – fertig ist das Servosystem.

Die Bürstenlosen DC-Motoren mit integrierter Elektronik sind eine kostengünstige Lösung für Einsatzgebiete, die eine lange Lebensdauer erfordern. Durch Ihren kompakten Aufbau und die integrierte Elektronik finden sie auch in den kleinsten Bauräumen Platz. Mittels der stufenlosen Drehzahleinstellung lässt sich nahezu jede Geschwindigkeit einstellen.

200 Watt Glockenanker-Motor

Auf der SPS IPC Drives hat Koco Motion zwei neue leistungsstarke eisenlose Antriebe vorgestellt, die die bisherigen Größen im Durchmesserbereich 4 bis 25 mm nach oben ergänzen. Die neuen Glockenanker-DC-Motoren im Durchmesserbereich 30 und 32 mm verfügen über eine robuste Kupfer-Kohle-Kommutierung und bieten Spitzenleistungen von bis zu 200 W. Durch die eisenlose Wicklung können die Motoren sehr schnell beschleunigen und erzielen hohe Standzeiten bei Wirkungsgraden von bis zu 90 Prozent. Der DC-Motor 3068 bringt bei nur 30 mm Durchmesser und 68 mm Baulänge eine Spitzenleistung von bis zu 200 W bei einer Drehzahl von 4000 min-1 auf. Der DC-Motor 3257 bietet bei 24 V eine Leistung von 85 W. Beide Neuankömmlinge eignen sich besonders für den Einsatz in batteriebetriebenen Anwendungen wie beispielsweise in Werkzeugen, medizintechnischen Handgeräten, in der Automatisierung oder in Smart Home-Produkten.

Die Ansteuerungen der BLDC-Motoren kann für sensorlose Motoren oder für Motoren mit Hallsensoren erfolgen. Verschiedene Elektroniken lassen sich hierfür kunden- bzw. projektbezogen anpassen. So kann beispielsweise die Drehzahlregelung über ein PWM- (Puls-Weiten-Modulation) oder Analogsignal erfolgen. Auch die Steuerspannung ist kundenspezifisch anpassbar und es kann mit fester Drehzahl gearbeitet oder die Steuerung in den Antrieb integriert werden. Die Konzepte reichen von der einfachen Drehzahlregelung auf einer Platine bis hin zur Integration von zum Beispiel Folientastaturen in das Antriebskonzept. Eine Lösung als einfache Steuerplatine bis hin zur eingehausten Lösung für die Schaltschrankmontage ist jederzeit auf Wunsch möglich.

Bildergalerie

  • Übersicht BLDC-Innenläufer-Motoren: KOCO MOTION legt diese auch kundenspezifisch aus.

    Bild: Koco Motion

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