E-Motoren/Frequenzumrichter Zwölf Neuigkeiten aus der elektrischen Antriebstechnik

Direktantriebe, ganze Antriebssysteme aus Umrichter, Getriebe und Elektromotor, intelligente Antriebstechnik und Mikromotoren: Wir zeigen die Vielfalt der elektrischen Antriebstechnik an Neuigkeiten von zwölf Herstellern.

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Die Torquemotoren DST2 von Baumüller sind mit Vollwelle, mit Hohlwelle oder mit Drucklager verfügbar und sollen so eine große Flexibilität bei der Integration in die Maschine bieten.
Die Torquemotoren DST2 von Baumüller sind mit Vollwelle, mit Hohlwelle oder mit Drucklager verfügbar und sollen so eine große Flexibilität bei der Integration in die Maschine bieten.
(Bild: Baumüller)

1. Torquemotoren von Baumüller

Mit einem Drehmomentspektrum von 325 Nm bis 60.000 Nm kommen die Torquemotoren der Baureihe DST2 von Baumüller in vielen Anwendungen zum Einsatz, u.a. in Extrudern, Spritzgussmaschinen, Pressen und Schiffen als Direktantriebe. Direktantriebstechnik setzt sich auch als Alternative zu hydraulischen Systemen oder klassischen Motor-Getriebe-Lösungen in immer mehr Anwendungen durch und punktet mit vergleichsweise geringem Bauraum, dem guten Reaktionsverhalten, einer hohen Lebensdauer und geringem Wartungsaufwand. Für eine optimale Integration in die Maschine bietet Baumüller seine DST2-Motoren mit verschiedenen Montageoptionen an.

2. Online-Seminare von Danfoss

Alle Informationen zu den einzelnen Seminaren, den Terminen und der Möglichkeit zur Anmeldung gibt es auf der Webseite von Danfoss.
Alle Informationen zu den einzelnen Seminaren, den Terminen und der Möglichkeit zur Anmeldung gibt es auf der Webseite von Danfoss.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Seit Anfang Oktober 2020 bietet Danfoss Drives eine Online-Seminar-Serie rund um intelligente Antriebstechnik. Zu aktuellen Themen, die die Antriebstechnik bewegen, können Interessierte Danfoss-Experten virtuell treffen – unter anderem um sich über Funktionale Sicherheit, Hybridisierung, das Positionieren und Synchronisieren mit intelligenten Frequenzumrichtern (Integrated Motion Control) oder Motion- Control-Konzepte zu informieren. Die Online-Seminare sind auf ca. 60 Minuten ausgelegt – aufgeteilt in einen Expertenvortrag und einen anschließenden Austausch mit den Teilnehmern. Alle bereits gelaufenen Seminare kann man sich im Nachgang als Aufzeichnung ansehen.

3. IIOT-Demonstrator für intelligente Servomotoren von Dunkermotoren

Für den Demonstrator wurde ein BG 95 dPro PN (Bild) via Profinet an ein EDGE-Gateway angebunden.
Für den Demonstrator wurde ein BG 95 dPro PN (Bild) via Profinet an ein EDGE-Gateway angebunden.
(Bild: Dunkermotoren)

Das IIoT-Team von Dunkermotoren hat einen Demonstrator gebaut, der aufzeigt, wie intelligente Servomotoren einfach über die Cloud diagnostiziert werden können. Für den Demonstrator wurde ein BG 95 dPro PN via Profinet an ein Edge-Gateway angebunden. Auf dem Gateway laufen modulare, von Dunkermotoren entwickelte Software-Applikationen. Ein Container erfasst die allgemeinen Geräteinformationen des elektronischen Typenschilds, ein zweiter Livedaten des Motors, z.B. aktuelle Spannung, Drehzahl oder Temperatur. Neben den Bausteinen zur Anbindung und Informationsbereitstellung auf der Edge enthält der Demonstrator auch Bausteine zur Cloud-Anbindung.

4. Gleichstrommotor von Menzel Elektromotoren

Menzel hat den Gleichstrommotor nach dem Muster eines alten Walzmotors so gebaut, dass er sowohl diesen als auch einen Haspelantrieb bei Bedarf ersetzen kann.
Menzel hat den Gleichstrommotor nach dem Muster eines alten Walzmotors so gebaut, dass er sowohl diesen als auch einen Haspelantrieb bei Bedarf ersetzen kann.
(Bild: Menzel Motors)

Menzel Elektromotoren hat für einen deutschen Hersteller von Bandstahl einen alten Gleichstrommotor nachgebaut. Der neue Motor mit 450 kW Nennleistung und 530 V Nennspannung kann sowohl einen Walzmotor als auch einen Haspelantrieb ersetzen. Die flexible Auslegung spart dem Kunden Geld und Lagerraum und sichert ihn Fall eines Motorschadens gegen Linienstillstand ab. Menzel fertigte eine Sonderkonstruktion mit zwei Wellenenden, passenden Fußbefestigungen für beide Aufstellorte und einer Anbauglocke für einen Encoder in Sonderausführung inklusive isolierter Kupplung. Die Positionen des Klemmenkastens und der Lufteintrittsöffnung wurden an bestehende Anschlüsse angepasst.

5. Smarte Servo-Achse von Lenze

Bis zu 20 % schnellere Taktzeiten soll Lenzes smarte Servo-Achse erreichen.
Bis zu 20 % schnellere Taktzeiten soll Lenzes smarte Servo-Achse erreichen.
(Bild: Lenze)

Lenze hat seine smarte Servo-Achse für Motion Control mit IIoT-Funktionen konzipiert. Die Kombination aus Umrichter i950, Planetengetriebe g700 und Synchronmotor m850 deckt hochpräzise Positionieraufgaben ebenso ab wie dynamische Handling- und Montage-Applikationen, Robotik- oder Förderlösungen. Zugleich ist der i950 eine umfassende Datenquelle für das Industrial Internet of Things (IIoT) und darauf basierender Servicemodelle. Eine intelligente Nutzung der vorhandenen Daten aus der Servo-Achse macht zusätzliche Komponenten wie Sensoren überflüssig. Stattdessen wird der Antrieb selbst zum Sensor, der beispielsweise die Basis für Condition Monitoring legt.

6. Michael Koch präsentiert neue Webseite

Im neuen Look präsentiert sich der Hersteller von aktiven Energiemanagementgeräten und sicheren Bremswiderständen für elektrische Antriebe auf seiner Webseite.
Im neuen Look präsentiert sich der Hersteller von aktiven Energiemanagementgeräten und sicheren Bremswiderständen für elektrische Antriebe auf seiner Webseite.
(Bild: Michael Koch GmbH)

Im neuen Look präsentiert sich der Hersteller von aktiven Energiemanagementgeräten und sicheren Bremswiderständen für elektrische Antriebe, die Michael Koch GmbH, auf seiner Webseite. Der komplett überarbeitete Auftritt soll die Intention des Unternehmens symbolisieren, sich im digitalen Raum noch stärker zu engagieren. Die nutzerorientierte Website hält sich an Trends und Anforderungen des aktuellen Webdesigns, ist auf dem neuesten Stand der Technik und vorbereitet für weitere User-unterstützende Features. Im Fokus des Website-Relaunchs steht eine intelligente Benutzerführung auf der Basis von User-Experience-Untersuchungen. Der Nutzen der Produkte von Koch wird deutlich hervorgehoben. Mit einer übersichtlichen Navigation sind detaillierte Produktinformationen, Beispielapplikationen, persönliche Ansprechpartner, Kontakte weltweit sowie viele weitere hilfreiche Informationen zu finden. Technische Detailinformationen sind zudem als Downloads zu haben, die direkte Kontaktaufnahme ist einfach möglich.

7. Piezomotoren von Piezomotor Uppsala

Der LL06 mit spielfreiem Direktantrieb und mit einem Gewicht von 16 g ist der kleinste Motor von Piezomotor.
Der LL06 mit spielfreiem Direktantrieb und mit einem Gewicht von 16 g ist der kleinste Motor von Piezomotor.
(Bild: Piezomotor)

Spielfrei, präzise und klein: Herausforderungen, mit denen Motorenhersteller immer häufiger konfrontiert werden. Eine Lösung sind Direktantriebe, die nicht nur den Gesamtwirkungsgrad verbessern – ohne Getriebe entfallen auch die problematischen Bewegungsungenauigkeiten. Piezoelektrische Motoren des schwedischen Unternehmens Piezomotor sollen dem Hersteller zufolge spielfreie Bewegungen mit Nanometer- oder sogar Sub-Nanometer-Auflösung garantieren. Piezoelektrizität bewirkt eine Verformung bestimmter Keramiken beim Anlegen einer Spannung. Piezomotor verwendet in den Motoren die sogenannten Piezo-Legs: Beine aus Keramik, die durch Spannung sowohl verlängert als auch seitlich gebogen werden können. Die paarweise angeordneten Beine treiben die Linear- und rotierenden Motoren an und bewirken so eine Bewegung im Submikrometer- bis Nanometerbereich. Die Antriebsstange im Motor steht in direktem Kontakt zum bewegenden Objekt und zu den Piezoelementen im Motor. Die Reibungskopplung zwischen den Schenkeln und der Antriebsstange sorgt für Spielfreiheit, kurze Reaktionszeit und hohe Auflösung.

8. Motoren und Frequenzumrichter von Yaskawa Environmental Energy und The Switch

Yaskawa Environmental Energy/The Switch bietet jetzt standardisierte Massivläufer-Motoren im Paket mit passenden Frequenzumrichtern, die mit einer Leistung von 200 kW bis 1,0 MW Drehzahlen von 6000 bis 20.000 min−1 bislang unerreichte Kosten- und Größenvorteile bieten.
Yaskawa Environmental Energy/The Switch bietet jetzt standardisierte Massivläufer-Motoren im Paket mit passenden Frequenzumrichtern, die mit einer Leistung von 200 kW bis 1,0 MW Drehzahlen von 6000 bis 20.000 min−1 bislang unerreichte Kosten- und Größenvorteile bieten.
(Bild: Yaskawa)

Yaskawa Environmental Energy und The Switch haben in der Vergangenheit bereits Tausende serienproduzierte High-Speed-Motoren für spezialisierte Turbopumpen- und Kompressor-Anwendungen geliefert. Auf dieser Technologie basiert die neue Reihe von Motoren mit Frequenzumrichtern, die Leistungen von 200 kW bis 1,0 MW sowie Drehzahlen zwischen 6000 min−1 und 20.000 min−1 erreichen. Der robuste Massivläufer-Motor benötigt kein Getriebe. Dadurch reduzieren sich Komplexität und Wartungsaufwand. Maschinenbauer sollen von einem hohen Wirkungsgrad des Motors dank des verbesserten Rotoraufbaus profitieren. Die Konstruktion des Massivläufers gewährleistet laut Hersteller eine hohe mechanische Festigkeit und Stabilität. Durch die kompaktere, leichtere Bauweise soll der Motor bis zu 50 % weniger Platz als herkömmliche Modelle benötigen. Jeder der Motoren wird mit einem passenden Yaskawa-GA700-Frequenzumrichter angeboten. Der gesamte Drehzahlregelbereich steht für die Anwendung zur Verfügung und soll für einen hohen Wirkungsgrad und einen geringeren Energieverbrauch des Systems sorgen.

Buchtipp

Das Buch Praxishandbuch Antriebsauslegung hilft bei der Auswahl der wesentlichen Bestandteile elektrischer Antriebssysteme: Motor, Getriebe, Stellgerät, Netzversorgung sowie deren Zusatzkomponenten. Auch auf die Berechnung wird intensiv eingegangen.

9. Elektromotor von Moog

Als Smartmotor besitzt der S-Style die Fähigkeit komplexe Steuerungsaufgaben zu übernehmen, sodass er die SPS entlasten bzw. sogar komplett ersetzen kann.
Als Smartmotor besitzt der S-Style die Fähigkeit komplexe Steuerungsaufgaben zu übernehmen, sodass er die SPS entlasten bzw. sogar komplett ersetzen kann.
(Bild: Moog)

Moog hat ein neues IP65-geschütztes Modell in die Smartmotor-Reihe aufgenommen. Im Gegensatz zu den bisherigen IP-geschützten Motoren der M/MT-Serie basiert der S-Style-Smartmotor auf den gleichen Bauteilen wie die Standardmotoren ohne IP-Schutz. Dadurch reduzieren sich Herstellungskosten und Verkaufspreis. Die Welle kann in dieser Bauform zwar nicht abgedichtet werden, doch für viele IP-Anwendungen spielt das laut Hersteller keine Rolle, da die Welle durch Getriebe, Achse oder Maschinen teile geschützt wird. Neu ist der abgeschrägte Deckel, der weitere Einbau-Möglichkeiten eröffnet: Die Steckverbindungen befinden sich auf der Rückseite des Deckels.

10. Einheitliche Steuerungsplattform für Frequenzumrichter von Rockwell Automation

Der Mittelspannungs-Frequenzumrichter Powerflex 6000T nutzt dieselbe leistungsstarke Steuerungshardware und -firmware wie der Niederspannungs-Frequenzumrichter Powerflex 755T.
Der Mittelspannungs-Frequenzumrichter Powerflex 6000T nutzt dieselbe leistungsstarke Steuerungshardware und -firmware wie der Niederspannungs-Frequenzumrichter Powerflex 755T.
(Bild: Rockwell)

Durch eine gemeinsame Steuerungsplattform für die gesamte installierte Frequenzumrichter-Basis sinken Kosten für Integration, Bedienung und Wartung. Deshalb nutzt Rockwell Automation für die Mittelspannungs-Frequenzumrichter Powerflex 6000T dieselbe Steuerungshardware und -firmware wie für die Niederspannungs-Geräte Powerflex 755T. Der Powerflex 6000T verfügt zudem über ein Add-On-Profil in der Studio-5000-Designumgebung. Das Profile fungiert auch als Datenwandler, grafische Benutzerschnittstelle und Datenkonfigurator. Außerdem ist es das primäre Tool für die Weiterleitung der Daten vom Frequenzumrichter an das Steuerungssystem.

11. Bürstenlose Mikromotoren von Servotecnica

Die Mikromotoren der SVTN-A-Serie von Servotecnica erreichen hohe Leistung und Dynamik bei kompakten Abmessungen.
Die Mikromotoren der SVTN-A-Serie von Servotecnica erreichen hohe Leistung und Dynamik bei kompakten Abmessungen.
(Bild: Servotecnica)

Die bürstenlosen Mikromotoren der SVTN-A-Serie sind Servotecnica zufolge besonders wirtschaftlich, langlebig und hocheffizient. Trotz ihrer kleinen Durchmesser von 12 mm bis 40 mm erreichen sie Leistungen bis 400 W. Sie weisen ein hohes Drehmoment und eine hohe Geschwindigkeit, bzw. Drehzahl, bei besonders kleiner Baugröße auf. Das fehlende Rastmoment, eine geringe Drehmomentwelligkeit, die lineare Korrelation zwischen Drehzahl und Drehmoment sowie die geringe Massenträgheit und das kleine Gewicht bewirken höhere Leistung und Dynamik. Die bürstenlosen Mikromotoren können mit aufsetzbaren Mikro-Planetengetrieben versehen werden.

12. Servoverstärker von Sieb & Meyer

Der Zwei-Kanal-Servoverstärker für das servomotorische Schrauben im Automobilbau (rechts im Bild) basiert auf dem ausgereiften Antriebssystem SD2 (links im Bild).
Der Zwei-Kanal-Servoverstärker für das servomotorische Schrauben im Automobilbau (rechts im Bild) basiert auf dem ausgereiften Antriebssystem SD2 (links im Bild).
(Bild: Sieb & Meyer)

Dass die kundenspezifischen Lösungen von Sieb & Meyer überzeugen, zeigt sich daran, dass es „Wiederholungstäter“ gibt: Vor einigen Jahren entwickelte das Unternehmen für die EST GmbH einen hochdynamischen Zwei-Kanal-Servoverstärker für das servomotorische Schrauben im Automobilbau – basierend auf dem Antriebssystem SD2. Das Antriebssystem mit einem individuellen Frontend hat sich in den Steuerungen bewährt. Nun hat EST eine neue Generation von handgehaltenen Schraubwerkzeugen angebunden, für das eine Ethernet-Schnittstelle implementiert werden musste. Gemeinsam entwickelten die Partner die Prozessorkarte weiter.

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