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Antrieb |
Kurzinfo |
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brushtype servomotor / BDC |
Bei Gleichstrommotoren erfolgt die Kommutierung über Kohlebürsten. Sie wurden in der Antriebstechnik von den bürstenlosen, wartungsfreien DC-Motoren weitgehenst ersetzt. Mit ihren sehr guten Gleichlaufeigenschaften finden sie in Messmaschinen immer noch ihren Bedarf. |
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brushless servomotor / BLDC |
Ein permanent erregter bürstenlose DC-Servomotor ist für den Betrieb in hochdynamischen Anwendungen optimiert. Höchste Beschleunigungswerte werden durch massen- und trägheitsarme Konstruktionen erreicht. Hochwertige Magnetmaterialien (NeFeBo) und eine optimierte Konstruktion von Rotor und Stator ermöglichen höchste Drehmomente aus kleinem Bauraum. Ein Servormotoren ist weiterhin stets optimiert für geringstes Cogging (Rastmoment, Ripple), höchste Drehzahlen sowie höchste Dynamik. |
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Keramik-Motor / ceramic motor |
Der Antrieb enthält piezokeramische Schwingstäbe, die mit Federkraft auf eine Keramikoberfläche drücken. Die stabförmigen Piezoelemente schwingen elektrisch angeregt in zwei überlagerten Schwingungsformen, einer Längs- und einer Biegeschwingung. Die Anregung erfolgt in einer bimodalen Resonanzfrequenz von ca. 40 kHz (sie ist bei jeder Geschwindigkeit gleich). Dabei bildet sich in den Stäben eine stehende Wellenform. Die Überlagerung der Schwingungsformen führt zur Bildung von mikroelliptischen Bewegungen an den Stabenden. Da die Stäbe mit einer mechanischen Vorspannung auf der Läuferleiste aufliegen, übertragen sie mittels Reibung eine Antriebskraft. Aus diesem Grund ist ein spezieller Regler einzusetzen. Mit herkömmlichen Servo-Reglern lassen sich keine optimalen Regelergebnisse erzielen. Die Geschwindigkeit wird über ein ±10V Steuersignal bestimmt, was dann einer Geschwindigkeit von 0 bis 200 mm/s entspricht. Wobei die maximale erreichbare Geschwindigkeit auch von der anzutreibenden Last bestimmt ist. |
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Linearmotor / linear motor |
Ein elektrischer Linearmotor ist im Prinzip ein abgewickelter Servomotor. Der Transrapid ist ein Beispiel für diese Technik. Der "Läufer", der im Drehstrommotor rotiert, wird beim Linearmotor von dem längs bewegten Magnetfeld über die Fahrstrecke gezogen. Die erforderliche Lagerung von Läufer (Tisch) und Linear-Wicklung kann z.B. mit Kugellager oder Luftlager erfolgen. |
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Schrittmotor / stepper |
Ein Schrittmotor folgt im Prinzip exakt dem außen angelegten Feld und kann so ohne Sensoren zur Positionsrückmeldung (Encoder, Drehgeber oder ähnliches) betrieben werden. Sie zeigen damit ein ähnliches Verhalten wie Synchronmotoren. Daher können sie im Gegensatz zu z. B. einem Servomotor, welcher auf die gewünschte Position eingeregelt werden muss, einfacher betrieben werden. Für einen besonders homogenen Verlauf wird ein Schrittmotor mit einem gleichförmigen Drehfeld angesteuert. |
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Tauchspule / voice-coil |
Voice-Coil-Aktoren sind Tauchspulen (ähnlich einem Lautsprecher, daher auch die englische Bezeichnung Voice-Coil) mit viel Kraft auf kleinem Bauraum. Eine Tauchspule besteht aus zwei Komponenten: einer Spule auf einem Träger (z.B. Kunststoff) und einem Zylinder mit einem Permanentmagneten. Die Kraft und Richtung des aktiven Teils ist direkt abhängig von der Richtung und der Stärke des Stromes (Lorentz-Kraft). Voice-Coils sind in linearer oder rotativer Ausführung erhältlich, sowie für extrem hohe Beschleunigungen, Geschwindigkeiten oder gesondert definierten Materialien. |
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Regler |
Kurzinfo |
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analoger Servoregler / analog servo drive / analoger Servoverstärker / analog servo amplifier |
Der Servoregler, auch als Servoverstärker bezeichnet, ist das Bindeglied zwischen Steuerung und Servomotor. Seine Aufgabe ist es, dass „schwache“ Referenzsignal der Steuerung in ein leistungsstarkes Signal für Servomotor umzuwandeln. Ursprünglich waren die Regler eine einfache Leistungsstufe, die der Steuerung ermöglicht einen Servomotor zu bewegen. Die ersten waren 1-quadranten Modelle für bürstenbehaftete Servomotoren. Später ist der Betrieb von bürstenlosen Servomotoren hinzugekommen. Mit der 4-quadranten Regelung ist es möglich einen Servomotor in beide Drehrichtungen zu fahren. |
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digitaler Servoregler / digital servo drive / digitaler Servoverstärker / digital servo amplifier |
Der aktuelle Trend ist immer mehr Features und Möglichkeiten in einen Regler zu packen. Dies wurde möglich mitunter durch die Digitaltechnik. Heutige Regler können alle Rückführungssyteme „verstehen“, wie z.B. Encoder, Resolver und Tachometer, aber auch Endschalter und andere Sensoren. Schließlich ist ein digitaler Servoverstärker in der Lage die Regelkreise Drehmoment (Strom), Geschwindigkeit und Position zu schließen und sogar komplexere Bewegungsabläufe zu steuern. Letzteres war die Domäne der Steuerung, somit verblasst die Trennlinie zwischen Regler und Steuerung. |
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Platinen-Regler / PCB Drives |
Gleiche Technik wie oben beschrieben. Allerdings ist der Regler für eine direkte montage auf einer Platine vorgesehen. Das spart Verdrahtungsaufwand und Platz. Montage- und Austauschzeiten fallen ebenfalls wesentlich geringer aus. |