Серията BXT плоски двигатели в три размера, включително 16 mm, могат да решат много различни предизвикателства (снимка: ©FAULHABER)
Електрическите двигатели не са „вълци единаци”, за повечето приложения те трябва да се комбинират с редуктори за намаляване на скоростта, както и с енкодери. За да се съчетаят компонентите идеално един с друг и да се сведат до минимум изискванията за инсталиране, препоръчително е отделните компоненти на цялостното решение да бъдат от един доставчик. Дори в случаите, когато пространството за монтаж е изключително ограничено и когато се изискват задвижвания с висок въртящ момент, които поради условията за монтаж трябва да бъдат възможно най-къси, има практично решение, особено подходящо за приложения в роботиката, протезните стави, лабораторната автоматизация, помпите, медицинската техника или оборудването на самолетната кабина.
Специалистът в задвижванията FAULHABER отново демонстрира компетентност като системен доставчик и разшири своята BXT серия плоски двигатели, като добави съответните редуктори и интегрирани енкодери, както и регулатори на скоростта, които са изключително къси в аксиална посока. Всички компоненти са оптимизирани, за да се гарантира, че работят перфектно заедно. Трите размера задвижвания могат да решат много различни предизвикателства. В случай на протеза за долната част на ръката, например, най-малкото задвижване с диаметър 22 mm би било идеално за ръката, а дългият 16 mm двигател – за лакътя.
Други възможни приложения за малките компактни задвижващи системи са захващащи устройства за роботи, индустриална автоматизация, хуманоидни роботи и дори био-роботи за моторизирани (т.е. подпомагащи силата) ръчни екзоскелети. Благодарение на свойствата си за прецизен контрол на скоростта, тези задвижвания са подходящи също за диализни машини или медицински помпи.
Иновативна намотка за по-голям въртящ момент
Двигателите са разработени на базата на класически дизайн с външен ротор. Благодарение на иновативната технология за навиване на бобината и оптимизираната конструкция, безчетковите DC сервомотори произвеждат въртящи моменти до 134 mNm в диаметър от 22 mm, 32 mm и 42 mm и осигуряват непрекъсната мощност до 100 W с високо ниво на ефективност. Това означава, че компактните двигатели значително надхвърлят стандартите за този клас задвижвания.
По-специално, съотношението на въртящия момент към пространството за монтаж и теглото е много по-добро от обичайното на пазара. Благодарение на високия коефициент на запълване с мед и дизайна на полюсните обувки, магнитното поле е силно, а въртящият момент на затягане е много малък. Двигателите, работещи със скорост до 10 000 оборота в минута, се предлагат с или без корпус, което отново разширява обхвата на потенциалните им приложения.
Метални планетарни редуктори с множество редукционни съотношения
Фамилията GPT метални планетарни редуктори, която също впечатлява с компактни размери и висок въртящ момент, е подходяща за намаляване на скоростта на плоските двигатели. Редукторите от чист метал постигат стойности на производителност, които са сравними със стойностите на значително по-скъпите налични технологии – като тези, използващи керамични компоненти.
Редукторите се предлагат с диаметри, съответстващи на двигателя, и предлагат редукционни съотношения от 3:1 до 1294:1 с изключително фино градуиране в четири степени. Всеки етап е оптимизиран за висока производителност по отношение на въртящия момент и скоростта. В зависимост от диаметъра, редукторите постигат непрекъснати въртящи моменти от 1, 8 и 18 Nm. За кратък период са възможни и по-високи въртящи моменти.
Всички компоненти на BXT двигателите са оптимизирани, за да се гарантира, че работят перфектно заедно (снимка: ©FAULHABER)
Освен това редукторите са изключително здрави и понасят непрекъснати натоварвания, както и бързи промени на натоварването. Те са разработени за ограничено аксиално монтажно пространство и са значително по-къси от други модели със същия диаметър. Едностепенната 22 mm версия, например, е дълга приблизително само 18 mm, а четиристепенната версия – приблизително 37 mm. С 42 mm редуктор, дължините са малко под 31 mm и приблизително 68 mm, съответно.
Вграден енкодер с висока точност на позициониране
Всички BXT двигатели са оборудвани с цифрови сензори на Хол и благодарение на големия брой полюси, скоростта им може да се контролира много прецизно. Магнитният енкодер IEF3-4096 е наличен за използване в прецизни задачи за позициониране. Енкодерът е напълно интегриран в затворената версия на двигателя, като по този начин увеличава дължината на общото задвижване само с 6,2 mm. Въпреки плоския дизайн, той предлага три канала с индексна функция, линеен драйвер и висока разделителна способност до 4096 линии на оборот.
Комбинацията от двигател и енкодер е идеално системно решение в случаите, когато трябва да се извърши изключително прецизно позициониране в ограничени пространства и в същото време са необходими високи въртящи моменти, например в роботиката, медицинските технологии, лабораторната автоматизация или индустриалната автоматизация.
Интегрирани регулатори на скоростта допълват продуктовата гама
От април 2020 г. контролерите за скорост са налични и за BXT двигателите. Те са интегрирани в затворените версии на BXT двигателите и увеличават дължината на тези двигатели само с 6,2 mm. Добре обмислената концепция на дизайна позволява както енкодерът, така и регулаторът на скоростта да бъдат инсталирани в един корпус и също така прави възможно използването на голям брой общи части.
Контролът на скоростта се осъществява от цифровите сензори на Хол, интегрирани в двигателите. По този начин се поддържа широк диапазон на скоростта – от 200 rpm до 10 000 rpm. Компактната комбинация от двигател и регулатор на скоростта е идеална за критични по отношение на пространството приложения и опростява монтажа и пускането в експлоатация.