ATB Automation logo

Leanmotoren door anisotropisch ontwerp

Een klassieke techniek toegepast in een nieuw ontwerp resulteert in een nieuw type motor met verrassende voordelen.

Anisotropisch ontwerp

Een materiaal of ontwerp wordt anisotroop genoemd wanneer de eigenschappen niet in iedere richting dezelfde zijn. Oftewel het tegenovergestelde van isotroop. Een anisotroop ontwerp geeft ook bepaalde effecten die met juiste elektronica en regelgedrag ook gebruikt kunnen worden voor positie- en snelheidsregeling. Hier is de Stöber leanmotor op gebaseerd.

De Leanmotor heeft geen encoder. Door een speciale ontwikkeling in de Stöber regelaars kan de rotorpositie worden bepaald aan de hand van het anisotrope gedrag van de inductie in de Leanmotor.

Bij een synchrone servomotor, waar de magneten keurig op de rotor zijn gemonteerd, is de inductie constant.

 

Magnetische eigenschappen servomotor met magneten op het rotoroppervlak

 

Bij een leanmotor, waar de magneten als het ware in de rotor zijn begraven, zal de inductie sinusvormig zijn.

 

Magnetische eigenschappen LeanMotor met “begraven” magneten in de rotor

Speciaal ontworpen regelaar voor positiebepaling zonder encoder

De Stober SC6 en SI6 regelaars zijn geschikt voor regeling van synchrone servomotoren en daarnaast ook speciaal ontwikkeld voor leanmotoren.  De IGBT vermogenstrap van de regelaar genereert een hoogfrequent injectiesignaal. Dit signaal  wordt gebruikt om de rotorpositie in het snelheidsbereik van 0 rpm tot 1000 rpm te bepalen. Boven 1000 rpm wordt de positie bepaald door een op de EMK gebaseerde methode te gebruiken.

 

De LeanMotor is een synchrone motor en zal het roterende veld volgen dat door de aandrijfregelaar wordt gegenereerd. Dus de snelheidsafwijking is per definitie nul. De snelheidsrimpel is een "systeem" karakteristiek.

 

 

Positiebepaling

De initiële (eerste) nadering voor het meten van de motorpositie levert een waarde af die kan worden gezien als een bepaalde waarde van een "sinusvormig" positieterugkoppelingssignaal binnen een elektrische periode van het roterende magnetische veld.

Door de relatie van de elektrische hoek (van het meetsignaal) tot de mechanische hoek van de motor is het niet mogelijk om een unieke motor-as positie binnen 360° toe te wijzen. De Stöber Leanmotoren hebben 6 polen.

Het bereik van mechanische posities dat aan een meting kan worden toegewezen, is daardoor beperkt tot een bereik van 120 ° van een asomwenteling. Binnen die mechanische 120 ° kan de aandrijfregelaar de absolute positie evalueren.

Voor het positioneren met een leanmotor is daarom altijd extern refereren nodig zoals bij een servomotor met een resolver of incrementele encoder.

Voordelen leanmotor

De Stöber leanmotor uit de LM-serie kan een alternatief zijn voor synchrone servomotoren, omdat de leanmotor door de speciale regeling geschikt is positioneertoepassingen of snelheidsregelingen. Omdat er geen encoder en dus ook geen encoderkabel nodig is wordt zo’n 30% in kosten bespaard ten opzichte van een vergelijkbare synchrone servomotor uit de EZ-serie.

Eigenschappen van de leanmotor:

  • positieafwijking: ± 1°
  • snelheidsrimpel: ≤ 1% bij nominale snelheid

Voordelen leanmotor t.o.v. asynchroonmotoren

Hoog rendement

Het rendement van de leanmotor is hoog (tot 96%) waardoor hij voldoet aan de IE5 norm.

  • energiebesparing
  • wereldwijd toepasbaar met alle normen

Compact en laag gewicht

Door het hoge rendement en de hoge vermogensdichtheid is een leanmotor ten opzichte van een vergelijkbare asynchroonmotor veel compacter en daarnaast een factor 2 lager in gewicht.

  • eenvoudiger in een ontwerp toepasbaar
  • eenvoudige montage in een machine
  • besparing in transport- en verpakkingskosten

 Hoge dynamiek

  • lagere massatraagheid
  • hoog koppel bij laag toerental
  • hogere toerentallen met behoud van koppel 

Robuust / hoge betrouwbaarheid

  • geen encoder / encoderkabel
  • geen ventilator, ook niet bij lage toerentallen
  • eenvoudig in bedrijf te nemen

Meer informatie?

Neem contact op met:

Peter Hamersma
prodruct manager drives & controls

peter@atbautomation.eu
tel: +31 297 38 05 63

  • Snelle reactie, korte lijnen
  • Gerenommeerde fabrikanten
  • Diepgaande productkennis
  • Hoge leverbetrouwbaarheid

Wij leveren draaikranslagers, schudelementen, kettingspanners en riemspanners uit voorraad en we hebben tevens kegelwielkasten, servoreductoren en elektromechanische actuators in ons assortiment.


Hiernaast selecteren en bieden we de juiste componenten en systemen aan voor motion control oplossingen, zoals servomotorreductoren, lineaire servoactuators tot aan complete XYZ cartesische systemen.

Laden...

Zoeken

Laden...