Motoren
Elektromotoren wandeln elektrischen Strom in mechanische Leistung um, sie werden deshalb auch als elektromechanische Wandler bezeichnet. Als Spezialist für kleine und kleinste Antriebssysteme bietet FAULHABER ein breites Spektrum an Gleichstrommotoren (DC-Motoren) an. Dieser Motortyp erlaubt eine besonders hohe Leistungsdichte bei geringem Gewicht und minimaler Baugröße.
In Alltagsprodukten reichen Standardmotoren häufig aus. Wenn deren Eigenschaften nicht mehr genügen, kommen Motoren von FAULHABER ins Spiel. Sie finden sich in anspruchsvollen Anwendungen in praktisch allen Branchen der Industrie. Um den höheren Anforderungen dort zu entsprechen, werden bei Gleichstrommotoren von FAULHABER nur hochwertige Materialien verbaut. Hierbei kommen, abhängig von der Anwendung, entsprechend optimierte und effektive Materialien zum Einsatz wie z.B. Neodym-Permanentmagnete, gedrehte Eisenrückschlüsse und Kugellager.
Von der Motorwelle bis zum Gehäuse sind bei FAULHABER alle Komponenten auf höchste Leistungsdichte, Genauigkeit und Zuverlässigkeit getrimmt. Das gilt auch für die selbst entwickelten DC-Motorsteuerungen: Diese gewährleisten einen optimalen Betrieb während der gesamten Lebensdauer.
Gleichstrommotoren von FAULHABER werden überwiegend mit eisenlosen, selbsttragenden Spulen betrieben. Diese weisen kein Rastmoment und nur eine sehr geringe Rotorträgheit auf. Dr. Fritz Faulhaber sen. hat die freitragende, eisenlose Rotorspule mit Schrägwicklung („FAULHABER-Wicklung“) entwickelt und 1958 patentieren lassen. Sie ist bis heute das Kernstück der Gleichstrommotoren von FAULHABER. Durch den besonderen Aufbau der FAULHABER-Wicklung und die dadurch entstehende Motorcharakteristik konnten für zahlreiche Anwendungsfelder neue Antriebsmöglichkeiten erschlossen werden.
Die wesentlichen Vorteile dieser einzigartigen Antriebstechnologie sind:
In Gleichstrommotoren erzeugen stromdurchflossene Leiter in der Spulen mehrere Magnetfelder. Deren Anziehungs- und Abstoßungskräfte wirken auf Permanentmagnete. Durch die gezielte Veränderung der Magnetfelder werden Kräfte erzeugt, die eine mechanische Bewegung des Rotors bewirken.
Bei dieser Bewegung handelt es sich meistens um eine Rotation: Der in Drehung versetzte Rotor entfaltet seine Kraft auf der Mittelachse des Antriebs. Eine Ausnahme bilden die Linearmotoren. Hier sind Spule und Magnete so angeordnet, dass der Wechsel der Magnetfelder eine lineare Bewegung bewirken. Der Wechsel der Magnetfelder wird bei allen Gleichstrommotoren durch die Kommutierung herbeigeführt. Mit diesem Begriff wird die Umlenkung des Stromflusses zwischen verschiedenen Spulensegmenten bezeichnet.
Die Kommutierung kann bei Gleichstrommotoren durch einen mechanischen Schleifkontakt (mit Bürsten) oder elektronisch (bürstenlos) erfolgen.
Bürstenbehaftete DC-Motoren von FAULHABER stehen mit Graphit- oder Edelmetallkommutierung zur Verfügung. Die Graphitkommutierung ist hierbei besonders robust und eignet sich sehr gut für dynamische Hochleistungsanwendungen. Die Edelmetallkommutierung ermöglicht besonders kleine Motoren. Bürstenbehaftete Gleichstrommotoren sind sehr einfach anzusteuern.
Bei bürstenlosen DC-Motoren wird die Kommutierung durch eine elektronische Steuerung übernommen, die hier kontaktlos und verschleißfrei erfolgt. Durch die zusätzliche Elektronik entsteht ein höherer Integrationsaufwand, dabei muss für einen effektiven Betrieb die Steuerung auf den Motor abgestimmt werden. Bürstenlose DC-Motoren sind besonders gut für häufige Überlastbedingungen sowie für Dauerbetrieb geeignet. Durch die elektronische Kommutierung und den Einsatz von Kugellagern wird eine sehr hohe Lebensdauer erreicht.
FAULHABER bietet bürstenlose Motoren auch in Sonderformen an: als Flachmotor, Außenläufermotor, Schrittmotor oder Linearmotor.
Die Kompetenz von FAULHABER liegt neben der Herstellung von Serienprodukten vor allem auch in der Anfertigung kundenspezifischer Antriebslösungen. Dabei können zahlreiche wesentliche Teile und Parameter an die besonderen Anforderungen des späteren Motoreinsatzes angepasst werden:
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