Informations techniques Servomoteurs C.C. sans balais
Le bobinage de FAULHABER
L'élément central de chaque moteur C.C. de FAULHABER est le système FAULHABER à bobinage oblique de rotor autoportant et sans noyau, inventé par Fritz Faulhaber senior et breveté en 1958. Cette technologie a révolutionné l'industrie et créé de nouvelles opportunités pour les applications client de moteurs C.C. qui nécessitent une puissance maximale et les meilleures caractéristiques dynamiques pour la plus petite taille et le plus faible poids possibles. Dans une application au sein d'un moteur sans balais triphasé, le bobinage ne tourne plus, mais constitue plutôt la base d'un stator sans encoche.
Types de moteurs C.C. sans balais
Avec les servomoteurs 4-pôles à couple élevé, les moteurs plats ultraperformants ou les moteurs compacts sans encoche, FAULHABER est spécialiste lorsqu'il s'agit de générer la plus grande puissance à partir de la plus petite construction.
De par leur conception, les moteurs sans balais de FAULHABER constituent des solutions idéales pour les applications servo intensives avec des conditions de surcharge fréquentes ainsi que pour les applications en régime continu et nécessitant une durée de vie maximale.
Les moteurs C.C. sans balais 2-pôles de haute précision de FAULHABER sont des moteurs triphasés sans encoche avec une grande plage de couple et de vitesse de rotation. Il s'avèrent parfaits pour les applications à vitesse de rotation moyenne ou élevée, nécessitant un synchronisme en douceur, un rendement élevé et une longue durée de vie.
Pour les applications servo très dynamiques exigeant un couple très élevé pour des dimensions les plus compactes possibles, les moteurs triphasés sans encoche 4-pôles de la série BX4 de FAULHABER constituent la solution idéale. Leur construction robuste comprenant seulement quelques pièces et aucun composant collé les rend extrêmement durables et bien adaptés aux conditions ambiantes difficiles, telles que les températures extrêmes ou les charges importantes dues aux chocs et aux vibrations.
Les servomoteurs sans balais plats de FAULHABER sont des moteurs triphasés sans encoche avec entrefer de flux axial et extrémité en fer rotative. Ils présentent un rendement beaucoup plus élevé que les autres moteurs sans balais plats et leur extrémité en fer rotative leur confère une forte inertie du rotor, qui s'avère idéale pour les applications nécessitant une faible ondulation du couple ainsi qu'un synchronisme continu et très précis.
FAULHABER propose également une gamme de moteurs sans balais bipolaires dotés d'une extrémité en fer rotative cylindrique qui sont parfois désignés comme des moteurs à induit extérieur sans noyau. Le moteur de FAULHABER se distingue par la construction sans encoche qui permet d'éliminer l'effet d'encochage. Grâce à l'inertie de masse élevée du rotor, ces moteurs constituent une solution idéale pour les applications en régime continu qui nécessitent un
synchronisme très précis. Ces moteurs sont également équipés d'un système électronique de synchronisme intégré qui peut être configuré pour différents profils de vitesse de rotation.
Moteur 2 pôles
Capteurs
Les servomoteurs C.C. et les micromoteurs C.C. sans balais plats à 2 pôles et 4 pôles de FAULHABER sont équipés par défaut de 3 capteurs Hall numériques discrets avec un déphasage de 120°.
Moteur 2 pôles
La plupart des servomoteurs C.C. sans balais de FAULHABER sont disponibles avec des capteurs Hall analogiques (linéaires) en option.
Ces capteurs peuvent remplacer un codeur à haute résolution dans de nombreuses applications et fournir les signaux de commutation fondamentaux pour les servomoteurs C.C. sans balais en combinaison avec les contrôleurs de mouvement de FAULHABER. Dans certains cas, par exemple dans celui de la famille FAUHABER BHx, les capteurs discrets sont remplacés par un circuit imprimé de commutation qui fournit les signaux Hall mais peut aussi, en option, fournir des signaux sinusoïdaux de commutation.
Aimants
Les servomoteurs C.C. sans balais FAULHABER sont conçus avec différents types d'aimants pour correspondre aux performances particulières du moteur concerné ou aux conditions d'application. Ces éléments comprennent des types d'aimants ultraperformants en terres rares comme le SmCo et le NdFeB.
Durée de vie
Étant donné que la commutation du moteur ne s'effectue pas de manière mécanique mais électronique, la durée de vie d'un servomoteur C.C. sans balais de FAULHABER dépend principalement des performances de durée de vie des paliers du moteur. FAULHABER utilise des roulements à billes précontraints de grande précision dans chacun de ses servomoteurs C.C. sans balais à partir de 6 mm de diamètre. Les facteurs qui influent sur la durée de vie des paliers du moteur sont les charges des paliers axiales et radiales, statiques et dynamiques, les conditions thermiques ambiantes, la vitesse du moteur, les charges dues aux chocs et aux vibrations, ainsi que la précision du couplage de l'arbre avec l'application donnée. Lorsque les servomoteurs C.C. sans balais sont utilisés conformément à la fiche technique, leur durée de vie dépasse de beaucoup celle des moteurs C.C. à commutation mécanique (à balais).
Avantages
- Pas de couple d'encochage, ce qui permet d'obtenir un positionnement précis et une très bonne régulation de la vitesse, ainsi qu'un meilleur rendement général par rapport à d'autres types de moteurs C.C.
- Couple extrêmement élevé et grande puissance par rapport à la taille et au poids du moteur
- Relation linéaire absolue entre la charge et la vitesse de rotation, le courant et le couple ainsi que la tension et la vitesse de rotation, avec un comportement couple/ courant ultrasensible
- Ondulation du couple extrêmement faible
Modifications
FAULHABER s'est spécialisé dans l'adaptation de ses produits standard en fonction des applications spécifiques au client. Les options standard suivantes sont disponibles pour les servomoteurs C.C. sans balais de FAULHABER:
- Types de tensions supplémentaires
- Câbles de raccordement (PTFE et PVC) et connecteurs
- Longueurs d'arbre confi gurables et deuxième extrémité d'arbre
- Modification de la géométrie des arbres et des configurations des pignons telles que des surfaces, des engrenages, des rondelles et des excentriques
- Plage de températures étendue
- Résistance au vide (p. ex. 10-5 Pa)
- Modifications pour les applications à vitesses et/ou charges élevées
- Modification pour les charges élevées dues aux chocs et aux vibrations
- Moteurs stérilisables en autoclave
- Modification pour les moteurs avec des exigences inférieures en matière de tolérance électrique ou mécanique par rapport aux moteurs standard
Combinaisons de produits
Pour ses servomoteurs C.C. sans balais, FAULHABER proposele plus grand choix de combinaisons sur mesure du secteur, notamment:
- Réducteurs de précision (réducteurs planétaires, réducteurs à étages et sans jeu angulaire)
- Codeurs à haute résolution (codeurs incrémentaux et absolus)
- Électroniques de commande puissantes (contrôleurs de vitesse, contrôleurs de mouvement)
- Électroniques des commande intégrées (contrôle de vitesse et de mouvement)