Getriebe Neuer Servoaktuator mit höchster Leistungsdichte

Ende 2008 präsentierte Wittenstein motion control mit dem TPM+ power einen neuen Servoaktuator der höchsten Integrationsstufe und Leistungsdichte. Diese Motor-Getriebe-Einheit zeichnet sich vor allem dort aus, wo mehr Drehmoment, mehr Dynamik und eine hohe Regelgenauigkeit gefordert sind.

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Neben dem TPM+ dynamic, das bereits seit einiger Zeit auf dem Markt ist, entwickelte Wittenstein motion control für die Produktfamilie den Servoaktuator TPM+ power. Auf kompaktem Bauraum verschmelzen hier Motor und Getriebe zu einer leistungsstarken Einheit. Der Längenvorteil liegt bei etwa 50 Prozent gegenüber einem herkömmlichen Getriebemotor.

Die eingesetzten permanentmagneterregten Synchronmotoren besitzen eine hohe Leistungsdichte. Erreicht wird dies neben dem Einsatz von Seltenerden-Magnetmaterial vor allem durch die höhere Polzahl und den hohen Füllfaktor in den Nuten. Gleichzeitig optimieren die hochwertigen, dünnen Bleche in den Paketen die Leistungsbilanz durch Reduzierung der Wirbelstromverluste. Das so genannte Cogging, also das permanentmagnetische Rastmoment zwischen den Magneten des Rotors und den Polschuhen des Stators, ist durch besondere geometrische Maßnahmen kaum spürbar.

Schrägverzahnte Planetengetriebe für ruhigen Lauf

Zudem sind präzise Planetengetriebe integriert. Durch ihr minimales Zahnflankenspiel, ihre höhere Verdrehsteifigkeit und ihre hohe Kippsteifigkeit in der Abtriebslagerung sowie ihre laufruhige Schrägverzahnung sorgen sie für eine höhere Regelgüte des Aktuators. Besonders der Einsatz der Schrägverzahnung erhöht die Laufruhe am Abtrieb. Der Einfluss von Zahneingriffsfrequenzen wird auf ein Minimum reduziert, insgesamt verringert sich der Geräuschpegel um 6 dB gegenüber der geradverzahnten Vorgänger-Getriebereihe.

Das TPM+ power ist sowohl einstufig, was besonders interessant für lineare Applikationen mit Ritzel-Zahnstange ist, als auch zweistufig für rotative Antriebsaufgaben erhältlich. Die Abstufung der Übersetzungen ist fein, so dass eine optimale Auslegung des Aktuators hinsichtlich Energieeffizienz und Dynamik möglich ist.

Servoaktuator mit integrierter Elektronik und Sensorik

Der Servoaktuator verbindet jedoch nicht nur Motor und Präzisionsgetriebe, sondern integriert ebenso Elektronik und Sensorik. So ist jedes Modell mit den Temperatursensoren KTY oder PTC ausgestattet.

Bei der Auswahl der Feedbacksysteme setzt der Igersheimer Antriebsspezialist auf die bewährte Technik der robusten Resolver und die Präzision der optischen Encoder mit EnDat- und Hiperface-Protokoll. Optional kann eine spielfreie Permanentmagnetbremse eingesetzt werden.

Im Vergleich zu einem Industrie-Servomotor mit identischen Werten für das maximale Moment am Abtrieb sowie das Stillstandsmoment am Abtrieb bietet die neue Motor-Getriebe-Einheit mit Übersetzung 5 mehrere Vorteile: ein bis zu 40 Prozent geringeres Gewicht, eine kürzere Baulänge und ein deutlich niedrigeres Trägheitsmoment. Der Aktuator besitzt eine verschmutzungsunempfindlicheren Oberfläche und ist in fünf Baugrößen mit Leistungen von 1,4 bis 32 kW erhältlich. Das größte Modell TPM+ power 110 mit einem maximal nutzbaren Be-schleunigungsmoment von 1600 Nm weist dank de platzoptimierten Bauweise mit Resolver lediglich eine Baulänge von 307 mm auf.

Für hochdynamische lineare Anwendungen geeignet

Der Aktuator besitzt eine verschmutzungsunempfindlicheren Oberfläche und ist in fünf Baugrößen mit Leistungen von 1,4 bis 32 kW erhältlich. Das größte Modell TPM+ power 110 mit einem maximalen nutzbaren Beschleunigungsmoment von 1600 Nm weist dank de platzoptimierten Bauweise mit Resolver lediglich eine Baulänge von 307 mm auf.

Das neue Produkt ist eine ideale Ergänzung zum bewährten TPM+ dynamic, das seine vor allem rotativen Antriebsaufgaben in der Robotik und Verpackung mit Bravour erledigt. Das neue TPM+ power wird sowohl in rotativen Anwendungen bei hohen Massen und Störkräften in den Bereichen Automation und Bearbeitung als auch – im Gegensatz zum TPM+ dynamic – in hochdynamischen linearen Anwendungen wie Ritzel-Zahnstangen oder Spindel seine Akzente setzen.

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