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Thema: Motoren mit höchster Kraft/Volumen dichte

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Motoren mit höchster Kraft/Volumen dichte

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    Hallo Zusammen

    Ich habe eine Applikation, bei welcher der Bauraum eingeschränkt ist.
    Nun Suche ich den Drehmoment-Stärksten Motor mit einem 42 mal 42 mm Flansch oder ähnlich. ohne Getriebe.

    Der Arbeitspunkt des Motors liegt bei ca. 500 upm. Dynamik und Trägheit ist mir vorerst egal.

    In meiner Recherche ist unter diesen Anforderungen ein Hybrid-Schrittmotor am besten geeignet und zudem noch sehr preiswert.

    oder habt ihr dazu eine andere Meinung?

    ich habe dc, ec und Schrittmotoren verglichen.

    Vielen Dank für eure Hilfe

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Wenn es ohne Getriebe sein soll sind Schrittmotoren wirklich am besten, zumal für diese 42x42mm ein Standardflanschmaß ist. Aber sag doch mal, wieviel Drehmoment du überhupt brauchst. Bei getriebelosen Motoren ist dann nämlich meistens der benötigte Strom nicht so ganz ohne.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Guten Morgen

    Vielen Dank für Deine Antwort.
    Momentan benutze ich einen Schrittmotor von Trinamic mit ca. 0.4Nm Drehmoment.

    Ich wollte aber vor allem durch den Physikalischen Aufbau des Motors sichergehen, dass ich mich für die richtige Technologie entschieden habe.
    Ein Torquemotor wäre vom Prinzip noch besser doch in meiner Grösse warscheinlich nicht erhältlich.
    Hat sich hier schon jemand selbst so ein Teil gebaut?

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

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  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Torque-Motoren sind da natürlich ziemlich gut für, allerdings hab ich die noch nirgends im Normalo-Handel gesehen. Wenn, dann müsste man bei entsprechenden Herstellern anfragen (sicher sehr sehr teuer) oder eben selber bauen, allerdings kann man da zu viel verkehrt machen, als dass ich dazu raten würde. Auf jeden Fall braucht man da Ahnung von der Materie und eine gut ausgestattete Werkstatt, um das zufriedenstellend hinzubekommen, und da es ein Synchronmotor ist, braucht man auch einen Frequenzumrichter. Sicherlich kann man sowas auch irgendwie als Kleinleistungsvariante selber zusammenschustern, aber das ist wieder alles ungeheuerlicher Entwicklungsaufwand. Ich hab gerade selber mit Synchronmotoren zu tun und kann abschätzen, wie komplex die Thematik werden kann. Da ist nichts mit Kabel einstecken und einschalten zu erreichen. Ich weiß ja jetzt auch nicht, wie deine Vorkenntnisse auf dem Gebiet sind, daher fällt mir die Einschätzung schwer.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Torque-Motoren wären ideal.
    Aber man auch einen Schrittmotor in eine Art-Torquemotor verwandeln indem man sie mit einem Inkrementalgeber versieht, der auf die Zähnezahl des Schrittmotors abgestimmt ist.
    So kann man eine geschlossene Regelschleife bilden und der Schrittmotor wird dann vom Inkrementalgeber getaktet und nicht durch einen externen Takt.
    Man muss dann allerdings die genaue Lage des Inkrementalgebers auf den Motor abstimmen (wie Zündzeitpunkt bei einem Motor), das heißt feinjustieren. Genau da wo der Schrittmotor kommutiert, muss auch der Inkrementalgeber umschalten.

    Das kann man z.B. machen indem man den Schrittmotor zunächst klassisch betreibt und sich dann mit dem Oszi gleichzeitig den Inkrementalgeberausgang und die Spannung am Ausgang des Schrittmotortreibers anschaut.
    Wahrscheinlich muss man dann probieren und den Inkrementalgeber einfach verstellen und wieder das Bild anschauen, bis die Signale dann zufällig möglichst gut übereinstimmen.


    sigo

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Klar, das hat aber nur den Vorteil, dass man keine komplexere Steuerung für den Motor braucht, allerdings dann auch nicht die Präzision hat (vermute ich mal). Wenn man einen Encoder nimmt, der wesentlich besser auflöst als der Schrittmotor, könnte man diesen sogar wie einen Synchronmotor mit Vektorregelung betreiben. Dadurch gewinnt man aber nicht wirklich an Drehmoment, es ist eher eine andere Art, den Motor zu betreiben.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von Ostermann
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    Torquemotoren sind i.A. deutlich größer als 42mm Durchmesser. Als Bausatzmotor fehlt meist auch Lagerung und Messsystem, sonst läuft das schon unter Drehtisch. Deutlich teurer als fertige Kleinmotoren ist das Aufgrund der kleinen Stückzahlen auch. Ein Schrittmotor ist mit seiner hohen Polpaarzahl da schon nah am Torquemotor, kostet aber nur einen Bruchteil des Torquemotors. EC-Motoren haben eine höhere Leistungsdichte, passen aber von der Drehzahl hier nicht. Zusammen mit einem Getriebe fällt dann die Leistungsdichte wieder deutlich ab.

    Fazit: Beim Stepper bleiben und mit einem guten Treiber kombinieren. Es gibt Stepper in 42*42*48mm die bis knapp 0,5Nm liefern, bei Phasenströmen <2A.

    Mit freundlichen Grüßen
    Thorsten Ostermann
    --
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  8. #8
    Moderator Robotik Einstein Avatar von HannoHupmann
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    da müsste es was von RoboDrive geben.

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