Federbetätigte, elektromagnetische Bremsen können auf sichere Weise einen Motor zum Stillstand bringen

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Der Schwerpunkt liegt häufig auf schnellen Taktzeiten mit raschen Beschleunigungen oder Verzögerungen. Um dies zu erreichen, werden Servomotoren mit minimalen Abmessungen gefertigt, wobei normalerweise ein kompakter quadratischer Querschnitt einer kurzen Gesamtlänge vorgezogen wird, um die Trägheitsmomente des Motors niedrig zu halten. Bei manchen Anwendungen wird ein Servomotor in Pancake-Bauweise mit kurzer Gesamtlänge eingesetzt.

Die meist verbreitete und kostengünstigste Bremse für die Mehrzahl von Servomotoren ist die federbeaufschlagte Bremse. Derartige Bremsen bringen Federkraft auf eine Reibscheibe auf, die an der Motorwelle befestigt ist. Beim Betrieb wird einer Spule eine Gleichspannung zugeführt, um die Bremse zu lösen. Wird die Spannungsversorgung unterbrochen, dann schließt die Bremse. Die Matrix 1EB Produktreihe stellt ein Beispiel für Bremsen dieses Typs dar. Im Zuge der letzten drei Jahrzehnte hat das Unternehmen mehr als 700 verschiedene Ausführungen dieses Designs hergestellt.

Designüberlegungen über die Betriebsbedingungen

Bei der Auswahl einer passenden Bremse für einen Servomotor muss der Designer sich sorgfältig über die Betriebsbedingungen und die anwendungsbedingten Anforderungen im Klaren werden. Die gewählte Bremse muss ein ausreichend hohes statisches (Halte-) Moment liefern, um die Welle unter allen Betriebsbedingungen in Stellung zu halten. Es muss die Ausrichtung des Motors bestimmt werden, insbesondere dann, wenn dessen Achse nicht horizontal verläuft, da dies Auswirkungen auf die Last haben kann, zu der die Bremse ausgesetzt ist.

Bei hoch dynamischen Anwendungen müssen Bremsnabe und Reibscheibe minimale Trägheit aufweisen, da dieses Trägheitsmoment jenem Moment hinzuzuzählen ist, das vom Motor beschleunigt oder verzögert werden muss und mithin dessen Leistungsaufnahme erhöht. Für ein gegebenes statisches Moment müssen die Abmessungen der Bremse auf einem Minimum gehalten werden. Servomotoren besitzen normalerweise einen kompakten Gesamtdurchmesser, und der Bremsendurchmesser muss kleiner gehalten werden, während die Bremse zugleich so kurz wie möglich baut.

Montagetechnische Überlegungen sind ebenfalls von Wichtigkeit

Schon im Designstadium muss bedacht werden, wie die stehenden Teile der Bremse am Motor angebaut werden und wie die Konzentrizität und Planparallelität der Bremse zur Motorwelle hin aufrechterhalten wird. Wie wird die Bremsnabe an der Motorwelle befestigt, im Hinblick auf Drehmomentübertragung und axiale Ausrichtung? Normalerweise kann eine Bohrung mit Paßfedernut eingesetzt werden, andere Ausführungsformen sind Schrumpfpassung, Antriebsstift oder D-Verbindung. Bei begrenzten Platzverhältnissen – kann die Nabenverzahnung aus der Motorwelle herausgearbeitet werden? (Weiterlesen auf den kommenden Seiten)

Artikelfiles und Artikellinks

Link: Das Matrix Produktangebot

Link: Katalog-Download

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