Antriebstechnik
Kraft aus dem Flachmann
Für präzise Bewegungen werden Antriebe benötigt, die die elektrischen Signale möglichst verzögerungsfrei in mechanische Bewegung umwandeln. Bei einer besonderen Bauart von Elektromotoren, den sogenannten Scheibenläufermotoren, ist diese Umwandlungszeit besonders kurz. Sie dauert nur wenige Millisekunden. Die Antriebstechniker verwenden hierfür den Begriff Zeitkonstante und unterscheiden bei Elektromotoren eine elektrische und eine mechanische Zeitkonstante. Während die elektrische Zeitkonstante ein Maß für die Umwandlungszeit von elektrischem Strom in Drehmoment darstellt, beschreibt die mechanische Zeitkonstante die Dauer, die der Motor benötigt, um eine vorgegebene Drehzahl zu erreichen. Die elektrische Zeitkonstante hängt direkt von der Wicklungsinduktivität des Motors ab, die mechanische Zeitkonstante von der Massenträgheit aller Teile, die sich im Motor drehen. Für Antriebsaufgaben mit weniger extremen Anforderungen, vorzugsweise im Bereich der Kleinautomatisierung bieten sich sogenannte Pancake-Motoren nach dem Scheibenläufer-Prinzip an. Sie werden von 40 bis 300 Watt gebaut und sind auch mit zusätzlichem Getriebe erhältlich. Obwohl die Pancakes als kostengünstige Antriebe konstruiert und gedacht sind, besitzen sie alle günstigen Eigenschaften der leistungsstärkeren Gleichstrom-Scheibenläufermotoren: großer Drehzahlstellbereich, exakter Rundlauf auch im Schleichgang, kein Bürstenfeuer und somit kein Verschleiß, das heißt lange Lebensdauer trotz der einfachen, mechanischen Kommutierung und ein geringer Funk-Störgrad. Mit dem U06FNC hat Printed Motors die Familie der Pancakes nun noch um einen kleinen, kompakten Bruder erweitert: mit einem Drehmoment von 0,2 Newtonmetern bei 3.000 Umdrehungen pro Minute leistet der Winzling 85 Watt. Und das bei einem Flanschmaß von gerade einmal 80 Millimetern und einer Höhe von 28 Millimetern. kf
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