Was ist ein Torquemotor – Vorteile des Direktantriebs

Warum auf Torquemotoren umstellen?

Reduzierte Betriebskosten

Durch die direkte Kopplung der Nutzlast an den Rotor entfällt die Notwendigkeit für mechanische Übertragungselemente wie Getriebe, Zahnriemen, Reduktionsgetriebe und Schneckengetriebe. Im Gegensatz zu bürstenbehafteten Motoren gibt es hier keinen Kontakt zwischen Rotor und Stator; daher gibt es keine mechanische Abnutzung, was sich in ausgezeichneter Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer niederschlägt. Durch die geringe Anzahl an mechanischen Teilen werden auch die Wartung minimiert und die Systemkosten reduziert. Die Direktantriebstechnik, auf der das Torquemotor-System basiert, resultiert in einer effizienten und effektiven getriebelosen Einheit.

Einfache Integration

ETELs Torquemotoren sind in einer Vielzahl von Größen erhältlich und können leicht an die meisten Anwendungen angepasst werden. ETELs unübertroffenes Standardproduktangebot umfasst Motoren mit Außendurchmessern von 140 mm bis 1.290 mm. Durch die Verwendung von Magneten und durch den begrenzten Luftspalt entsteht eine große Hohlwelle bzw. ein großer Innendurchmesser für die einfache Integration von Kabeln, Kühlrohren oder anderem für die Anwendung benötigten Zubehör. Die ringförmige Konfiguration des Torquemotors minimiert das für die Montage erforderliche Volumen. Dies gibt dem Maschinenkonstrukteur eine große Flexibilität bei der Unterbringung des Motors, um Lager, Feedback-Geräte und Nutzlasten zu berücksichtigen.

Dynamische Leistung

Die dynamische Leistung wird durch den Direktantrieb aufgrund der sehr hohen Regelkreisbandbreite, die im Gesamtsystem erreicht werden kann, drastisch verbessert. Die direkte Kopplung der Last- und Positionsrückmeldung an den Motor hat den Vorteil, dass alle Phänomene, welche die dynamische Leistung bei Maschinen ohne Direktantrieb begrenzen, eliminiert werden. Die Beseitigung von Langzeitdrift, Elastizität und Spiel stellt einen großen Vorteil für die Maschinenleistung und Lebensdauer dar.

Torquemotor-Anwendungen haben eine große Bandbreite von dynamischen Leistungsanforderungen. Je nach den spezifischen Gegebenheiten des Arbeitszykluses eines Systems bestimmt das Spitzendrehmoment, das Dauerdrehmoment oder beides die Auswahl des Motors. Für eine Anwendung mit einem leichten Arbeitszyklus, der ein hohes Spitzendrehmoment für einen kurzen Zeitraum benötigt, verwendet man üblicherweise einen luftgekühlten Motor wie ETELs TML-Serie. Wenn die Anforderungen an ein kontinuierliches Drehmoment steigen, steigt auch die Temperatur des Motors. Die integrierte Wasserkühlungsmöglichkeit von ETEL's TMB- und TMK-Motoren bieten ein effizientes Mittel zur Temperatursteuerung und gewährleisten eine hohe dynamische Leistung, die selbst in anspruchsvollsten Anwendungen aufrechterhalten werden kann.

Großer Drehmoment-/Drehzahlbereich

Direktantrieb-Torquemotoren liefern ein hohes Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich, vom Stillstand oder niedrigen Geschwindigkeitszustand bis zu hohen Winkelgeschwindigkeiten. Während Torquemotoren hohe Geschwindigkeiten (bis zu 5.000 min-1) erreichen können, wird dies durch einen Verlust an Drehmoment erkauft, weil der Anstieg an drehzahlabhängigen Verlusten die Motorleistung einschränkt. Die Leistung eines Torquemotors über seinen Geschwindigkeitsbereich ist in der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie im entsprechenden Datenblatt zu sehen.

Der Torquemotor ist Teil einer vollständigen Direktantriebslösung, die auch einen Positionsregler enthält. High-End Digitalsteuerung wie ETELs Positionsregler, die speziell für Direktantriebs-Anwendungen entwickelt wurden, bieten eine hervorragende Regelkreis-Qualität und gewährleisten dadurch eine optimale Steifigkeit, gleichförmige Bewegungen und ausgezeichnete Geschwindigkeitssteuerung bei geringer Drehmomentwelligkeit.