Innovative Motion Control

Momentové Motory

Innovative Motion Control

O MOMENTOVÝCH MOTORECH ETEL

Co je to momentový motor? Momentové motory jsou zvláštním druhem bezkartáčových synchronních strojů s permanentními magnety. Poněvadž je zátěž přímo spojena s rotorem bez použití převodových mechanismů, označujeme tyto motory jako přímé pohony.

Během posledních 20 let už přinesly přímé pohony s momentovými motory podstatné zlepšení parametrů u mnoha aplikací v řadě vyspělých průmyslových odvětvích. Dnes je technika přímého pohonu uznávána v moderním strojírenství jako nejlepší volba z pohledu požadavků na vysokou produktivitu, lepší přesnost a vyšší dynamiku.

Podle úhlu pohledu můžeme momentový motor považovat buď za stočený lineární motor nebo klasický servomotor s velkým počtem pólů. Je to právě velký počet pólů, který umožňuje dosáhnout vysoký krouticí moment v malých otáčkách. Další atraktivní vlastností je jejich kompaktní konstrukce zahrnující úzkou zástavbu a velký průměr duté hřídele.

Přímý pohon v podstatě znamená, že motor a zátěž jsou přímo spojené. Jinými slovy motor „přímo pohání“ zátěž. K přednostem této technologie patří kompaktnější řešení a podstatné zlepšení tuhosti. Navíc kromě získání vyššího dynamického výkonu momentové motory přináší úsporu v nákladech na provoz (TCO), zjednodušují návrh stroje a odstraňují opotřebení a údržbu.

Stejně jako lineární motory, řadíme momentové motory k nezapouzdřeným – vestavným motorům. To znamená, že motor nezahrnuje kryt, ložiska, ani zpětnovazební čidlo. Tyto komponenty si musí optimálně zvolit výrobce stroje podle konkrétní aplikace nebo koupit jako součást sestavy.

ETEL se od svého založení v roce 1974 věnuje výhradně vývoji technologie přímých pohonů. Pomocí řady inovací a patentních řešení nabízí ETEL stále bezkonkurenční momentovou účinnost pro většinu řešení.

Momentové motory produkují vysoký krouticí moment na nízkých rychlostech, dokonce v klidu. Na rozdíl od tradičních pohonů se dimenzují čistě podle momentu, nikoliv výkonu. V podstatě špičkový moment udává maximální krouticí moment, který motor může fyzicky produkovat a trvalý moment definuje trvalé momentové zatížení. Pracovní cyklus aplikace definuje závislost na špičkovém nebo trvalém momentu.

Výhody momentového motoru Klíčové přínosy spojené s nasazením techniky přímého motoru jsou: • • • • • •

Vysoká dynamika Vysoká přesnost Optimální řízení rychlosti Velmi kompaktní konstrukce Vysoká rentabilita Nenáročné na údržbu

Kanál vodního chlazení Vývod kabelu Prstenec rotoru Magnety

Tyto výhody jsou dále vysvětleny na následujících stranách.

Stator

Vinutí

Těsnicí O-kroužek

PRŮMYSLOVÁ ODVĚTVÍ Příklady odvětví průmyslu, kde se úspěšně používají momentové motory a přinášejí našim zákazníkům nespornou konkurenční výhodu.

Obrábění

2 | Momentové Motory

Dokončování / broušení

Stoly / frézovací hlavy

Lisování / řezání laserem

Elektronika

Polovodiče

Balení

Tisk / skenování

Teleskopy

Robotika

Momentové Motory | 3


PROČ POUŽÍVAT MOMENTOVÉ MOTORY?

PROČ ZVOLIT ETEL?

Přednosti a rentabilita

Patentovaná technologie

Přímé spojení zátěže a rotoru odstraňuje nutnost mechanických převodových prvků jako jsou převodovky, zubové řemeny, reduktory a šnekové převody. A na rozdíl od kartáčových motorů zde není žádný přímý kontakt mezi rotorem a statorem a tak ani žádné mechanické opotřebení. Celkově disponuje vynikající spolehlivostí a dlouhou životností. Méně mechanických součástek snižuje nároky na údržbu i cenu zařízení. Technika přímého pohonu, jejíž podstatou je momentový motor, vede k bezpřevodové sestavě s vysokou účinností.

Patentovaná konstrukce ETEL s železným jádrem poskytuje nejúčinnější motory přímých pohonů na průmyslovém trhu.

Přímý pohon

Bezkonkurenční výkon Patentované řešení ETEL je dobře známé na světovém trhu přímých pohonů jako vysoce výkonný produkt. Již mnoho let jsou špičkové aplikace v oboru poháněny motory ETEL. ETEL věnuje trvalé úsilí vývoji, aby si pozici jedničky na trhu udržel.

Snadná integrace Momentové motory ETEL jsou k dostání v široké rozměrové řadě a vyhoví většině aplikací. Bezkonkurenční standardní produktová řada ETEL nabízí externí průměry od 140 mm do 1290 mm. Použité magnety a malá vzduchová mezera vedou k velké duté hřídeli nebo vrtání pro snadnou montáž kabelů, chladicích trubek nebo dalšího příslušného vybavení. Prstencový tvar konstrukce těchto motorů minimalizuje prostor nutný k jejich zástavbě. To poskytuje konstruktérovi stroje velký prostor v umístění motoru, ložisek, zpětnovazebních čidel a vlastní zátěže.

Know-how v přímých pohonech ETEL pracuje přes 30 let výlučně v technice přímých pohonů. Ke znalostem technologie motorů ETEL za léta vývoje vlastní řídicí elektroniky rozvinul cenné znalosti o řízení pohybu. Naše hluboké porozumění celému systému řízení pohybu nám pomáhá nalézt optimální řešení podle potřeb zákazníka.

Vysoká kvalita

Dynamický výkon Dynamický výkon se drasticky zlepší použitím přímého pohonu díky velmi širokému pásmu propustnosti regulační smyčky, což platí pro celý systém. Přímé spojení zátěže a polohové zpětné vazby eliminuje nepříznivé jevy, které limitují dynamické chování strojů s nepřímým pohonem. Pro výkon i životnost stroje je obrovská výhoda možnost odstranit dlouhodobý drift, pružnost a vůle v náhonových mechanismech.

Ozubené soukolí

Kvalita výrobků ETEL je garantována použitím moderních vývojových nástrojů a náročných zkušebních procesů. Všechny motory ETEL jsou vyráběny ve Švýcarsku podle nejvyšších kvalitativních standardů.

Šnekový převod

Snadnost integrace Motory ETEL jsou kompatibilní s celou škálou řídicí elektroniky, z čehož plyne snadná aplikace v řešení přímého pohonu.

Aplikace momentových motorů zahrnují širokou paletu různých požadavků. Výběr motoru se řídí specifiky pracovního cyklu; podle špičkového, trvalého krouticího momentu nebo obou. Aplikace s lehkým pracovním cyklem vyžadující krátkodobě vysoký špičkový moment použije typicky vzduchem chlazený motor ETEL řady TML. S růstem trvalého zatížení roste i teplota motoru. Účinné řízení teploty zajišťující vysoký dynamický výkon i pro nejnáročnější aplikace nabízí integrované vodní chlazení motorů ETEL řady TMB.

Sortiment Ozubený řemen

Se standardními motory od 140 do 1290 mm v průměru a 38 až 31200 Nm špičkového momentu ETEL nabízí největší výběr momentových motorů na trhu.

Reduktor

Většinu momentových motorů ETEL lze objednat s chladicími kanály nebo bez nich. Navíc jsou k dispozici různé typy vinutí podle zákaznické aplikace.

Široký rozsah momentů a otáček Přímé momentové motory dávají vysoký krouticí moment v širokém rozsahu otáček, počínaje klidovým krouticím momentem nebo momentem při nízkých otáčkách až po oblast vysokých úhlových rychlostí. Ačkoliv mohou motory dosáhnout max. 5000 min-1, dochází se vzrůstajícími otáčkami k poklesu krouticího momentu v důsledku vířivých proudů v magnetickém poli. Výkonové spektrum motorů v celém rozsahu otáček dokumentuje charakteristika (viz obrázek).

TMK0360-070-3UFS

1200

1000

Krouticí moment [Nm]

Momentový motor je součástí celého řešení přímého pohonu, který zahrnuje i odměřování polohy. Špičkové digitální regulátory jako polohové regulátory ETEL, které byly navrženy speciálně pro aplikace přímých pohonů, poskytují vynikající kvalitu regulační smyčky v parametrech jako tuhost, plynulost chodu a řízení rychlosti s nízkým zvlněním průběhu momentu.

Moment vs. rychlost pro:

800

600

400

200

0 0

300

600

Trvalý moment při 600 V Špičkový moment při 600 V


900

1200

1500

1800

Otáčky min-1



MOMENTOVÉ MOTORY

Sortiment momentových motorůů Standardní motory ETEL se vyrábějí v širokém rozsahu momentů a rozměrů.

ETEL nabízí největší rozsah standardních momentových motorů v průmyslu. Téměř jakýkoliv požadavek lze úspěšně splnit výběrem z více než 100 modelů. Navíc se ETEL zaměřuje na vývoj a výrobu motorů v zákazkovém provedení na míru.

20 000 10 000

Motory ETEL řady TM jsou nejpopulárnější průmyslové vestavné momentové motory s železným jádrem. Používají se zde nejsilnější magnety pro maximální moment a zrychlení při minimálních rozměrech motoru. V rodině motorů ETEL TMK je výkon dále zvýšen použitím zapuštěných magnetů „buried magnet technology“.

1221-150 0991-150 0990-150 0761-100

0760-100

0530-100

Trvalý moment [Nm]

0530-100

Preferovaným průmyslovým řešením je dnes řada motorů TMB. Tato typová řada je navržená s přesným statorem a optimalizována na dosažení velmi vysokého trvalého momentu při minimalizaci ztrátového tepla při použití vodního chlazení. Pro náročnější aplikace z pohledu krouticího momentu a vyšší maximální rychlosti je určena řada TMK, kde je výrazně vyšší rychlosti dosaženo unikátní konstrukcí rotoru. Pro méně náročné aplikace lze zvolit rodinu motorů TML s vysokým poměrem výkon / cena. Všechny produktové řady momentových motorů ETEL těží z patentované konstrukce železného jádra poskytující bezkonkurenční účinnost a nízké zvlnění krouticího momentu.

0450-100

1 000

0360-070 0360-070 0291-050

0291-070

0175-100 0210-050

100

0175-050

0175-050

0140-030 10 40

model

POPIS

100

TMB ŘadaSeries TMB

APLIKACE

1 000

TMK ŘadaSeries TMK

Maximální otáčky min-1

10 000

• • • •

TRADIČNÍ TOK

• •

Více než 50 modelů Vnější průměr 160 až 1290 mm Velká dutá hřídel 60 až 1070 mm Špičkový moment 38 až 31200 Nm Maximální otáčky až 4500 rpm Nízké zvlnění momentu

• •

TMB

• • •

Navrženo pro nejnáročnější aplikace Kanály pro chladicí kapalinu 600 V napětí meziobvodu Velmi vysoký trvalý moment Velmi vysoký špičkový moment

Zákaznické motory • • • • • • •

Bez klece • • • • •

Vnější průměr 140 až 581 mm Velká dutá hřídel 60 až 420 mm Špičkový moment 38 až 4990 Nm Maximální otáčky až 4500 rpm Nízké zvlnění momentu

TML TMM

• • • •

TML: TMM motory s oky Bez volby chlazení kapalinou 600 V napětí meziobvodu Velmi vysoký špičkový moment

• • • • • • • •

•

KONCENTROVANÝ TOK

Synchronní motory s permanentními magnety

S klecí

S klecí • • • • •

Vnější průměr 198 až 1050 mm Velká dutá hřídel 50 až 800 mm Špičkový moment 113 až 19900 Nm Maximální otáčky až 5170 rpm Nízké zvlnění momentu

•

TMK

• • • • • •


Výkonný vysokorychlostní momentový motor s železným jádrem TMK stator (až do průměru 530 mm) mechanicky kompatibilní s řadou TMB Kanály pro chladicí kapalinu 600 V napětí meziobvodu Trvalý moment zvýšen o 30% oproti TMB Velmi vysoký špičkový moment Až 8x vyšší rychlost v porovnání s TMB Kompatibilní s odbuzovacím režimem

• • •

Rychlostní frézovací / soustružnické stoly Přesná obráběcí centra Brousicí / dokončovací stroje Vyvrtávací / vrtací / závitovací stroje Frézovací hlavy Výrobní linky EDM Laserové / ultrazvukové řezací stroje Vysekávací lisy Soustruhy Indexovací stoly Zařízení k testování elektronických čipů „Pick-and-place“ manipulace Špičkové tiskárny / scannery Balicí linky Manipulační zařízení Výroba kompozitních materiálů Teleskopy

Díky 30-ti rokům vývoje a výroby přímých pohonů je ETEL schopen motory pružně přizpůsobit zákaznickým požadavkům. Modulární konstrukce momentových motorů ETEL zjednodušuje vývoj řešení na míru. ETEL může vyvinout zcela novou konstrukci motoru a splnit tak i náročné a neobvyklé požadavky. Know-how ETEL také zahrnuje: • • • • •

Motory s železným jádrem i bez železa Vestavné chlazení Příčný tok Segmentový motor Kombinace s lineární osou

• • • • •

Vysoké a nízké teploty Vakuum Různé třídy ochrany Certifikace UL Motory pro letectví



ŘEŠENÍ PŘÍMÉHO POHONU

Ložisko Volba ložiska záleží na vlastnostech systému jako dynamické zatížení, přesnost… Aplikace, která vyžaduje velkou stabilitu, přesnost a opakovatelnost bude typicky používat ložiska s vysokou tuhostí. Mechanická ložiska jsou často jediné součásti přímého pohonu podléhající opotřebení. Nejčastěji používaná ložiska jsou:

Aby motor přímého pohonu dával maximální výkon, musí být montován podle nezbytných standardů přesnosti a tuhosti jako součást celé konstrukce přímého pohonu. K motoru je potřeba doplnit čtyři klíčové komponenty systému, tj. elektroniku, snímač, ložiska a konstrukci stroje.

•

Kuličkové ložisko s hlubokou drážkou Možnost velkých rychlostí, nízká cena

•

Kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem Velké rychlosti, vhodné pro kombinovanou zátěž (axiální a radiální), vysoká přesnost

•

Ložisko se zkříženými osami válečků Pro kombinované zatížení, vysoká tuhost, malá rychlost, vysoká přesnost, sestava s jediným ložiskem

•

Axiálně radiální válečkové ložisko Velmi vysoká tuhost, vhodné pro kombinované zatížení, vysoká přesnost

•

Axiálně-radiální kuličkové ložisko Velmi vysoká tuhost, vhodné pro kombinované zatížení, vysoká přesnost

Elektronika Nejlepší výstupní krouticí moment lze dosáhnout pouze ve spojení s plně digitálním řídicím systémem, jehož šířka pásma propustnosti je extrémně velká, jako u polohových regulátorů řady ETEL AccurET. Systém řízení přímého pohonu profituje z přímé bezvůlové vazby zpětnovazebního čidla a zátěže. Díky této vysoké kvalitě signálu zpětné vazby může špičkový řídicí systém (jako ETEL AccurET) počítat regulační algoritmy na velmi vysoké frekvenci. V samé podstatě se tak dramaticky zvětší přesnost a dynamika řízené osy. Klíčové faktory, které je třeba brát v úvahu při výběru řízení: • • • • •

Vysoká frekvence regulačních smyček (proudová, rychlostní, polohová). Široké pásmo propustnosti proudové a polohové smyčky (typicky >2kHz a >100Hz). Vysoký faktor interpolace snímače k zajištění adekvátního rozlišení rychlosti a polohy. Pokročilé řídicí algoritmy (PID s předřízením, stavové regulátory, pozorovatele, filtry). Specielní funkce: kompenzace kolísání momentu (cogging), přilepení (stick slip) a další opakovatelné jevy.

Elektronika

Rodina regulátorů AccurET/UltimET je navržena speciálně pro aplikace v oblasti elektroniky a polovodičů, kde je požadována extrémně vysoká přesnost bez jakéhokoliv kompromisu.

Nabízí: • • • • • •

Vysokou polohovací přesnost Doba ustálení blízká nule Vysoká dynamika Víceosá Interpolace Rychlá komunikační sběrnice A mnoho dalších … Další informace k nalezení v příručce „ Motion control “.

Momentové motory ETEL byly úspěšně spojeny s většinou hlavních značek servo a CNC řízení: Heidenhain, Siemens, Fanuc, Bosch, B&R, Kollmorgen, Num.

Kromě mechanických ložisek se často používají vzduchová a hydrostatická ložiska pro ultra přesné aplikace jako soustružení/frézování diamantů, dělení křemíku, přesné broušení a vysoce přesné osy v metrologii.

+

Konstrukce

Konstrukce

Snímače Přesná zpětná vazba s vysokým rozlišením je nutnou podmínkou dosažení optimální výkonnosti přímého pohonu. Přímé připojení zátěže k motoru zlepšuje přesnost, ale nejlepších výsledků lze dosáhnout jen s odpovídajícím zpětnovazebním zařízením. Je potřeba absolutní nebo inkrementální optický snímač s vysokým rozlišením. V kombinaci s interpolační elektronikou by se mělo dosáhnout rozlišení lepší než 1 úhlová vteřina.


Rotor Stator Ložiska Snímač

Zvláštní pozornost je třeba věnovat strukturální tuhosti stroje. Ve většině aplikací by konstrukce měla být navrhována s vlastní frekvencí přes 200 Hz. Pro ověření návrhu se typicky používá analýza metodou konečných prvků. Níže je příklad typické MKP simulace tuhosti při radiálním zatížení na návrhu otočného stolu ETEL.

Obrázek se svolením Dr. J. Heidenhain GmbH



VÝBĚR MOMENTOVÉHO MOTORU

Motorová konstanta Konstanta motoru Km je jeden z klíčových parametrů porovnání různých synchronních strojů s permanentními magnety. Ukazuje vztah mezi produkovaným momentem a výkonovými ztrátami. Motor s vyšší konstantou Km je generátor krouticího momentu s vyšší účinností.

Při výběru momentového motoru se musí brát v úvahu mnoho faktorů, aby se zajistil vynikající výkon. Tato brožura dává základní přehled některých klíčových faktorů, které je potřeba zvážit. Pro detailní výpočet a dimenzování slouží příručka o motorech ETEL nebo je možné požádat o pomoc techniky ETEL.

Hodnota Km je dána návrhem a konstrukcí motoru. Tento parametr se váže k internímu uspořádání motoru (činitel plnění mědi, elektromagnetická konstrukce, atd.). Je to tedy lepší indikátor výkonnosti motoru než momentová konstanta Kt (Nm/Arms), která vztahuje výstupní krouticí moment k dodávanému proudu. Kt motorů ETEL lze snadno měnit změnou typu vinutí. Kt je užitečná konstanta pro přiřazení motoru k zesilovači, ale nedává informaci o účinnosti motoru.

Dimenzování motoru Prvním krokem v dimenzování momentového motoru je definovat požadovaný krouticí moment a rychlost. Krouticí moment potřebný pro každý pohyb v cyklu určuje trvalý moment. Při výpočtu trvalého momentu je důležité zahrnout všechny zdroje momentu jako tření, řezné síly, statická síla kompenzující zátěž a vnější rušivé vlivy.

Tepelná rozvaha Jako všechny servomotory, také momentové motory produkují při provozu teplo. Toto teplo je třeba co nejefektivněji odvést, aby se zabránilo teplotnímu roztahování stroje. Momentové motory ETEL TMB a TMK poskytují optimální konstrukci chladicích kanálů, aby se zajistil maximální odvod tepla chlazením. Udržet konstrukci stroje chladnou je nezbytné pro dosažení vysoké přesnosti a opakovatelnosti.

Při výpočtu trvalého zatížení se odhaduje ztrátové teplo motoru. Množství tepla produkovaného ztrátovým výkonem motoru určí oteplení konstrukce a to, zda bude potřeba kapalinové chlazení. Při klidovém zatížení může být jedna fáze disproporcionálně teplá, neboť ztrátový výkon není rovnoměrně rozložen mezi fázemi. Pro zajištění bezpečného provozu za takových podmínek je nutno provést výpočet klidového momentu.

Momentové motory lze chladit buď přirozeným prouděním vzduchu nebo chladivem. Kapalinové chlazení se doporučuje pro všechny náročnější aplikace, je-li chlazení k dispozici. Díky optimalizované elektromagnetické konstrukci produkují momentové motory ETEL v porovnání s konkurencí více krouticího momentu při stejném příkonu.

Motory ETEL se nabízí v několika konfiguracích vinutí. Vinutí se volí podle požadavků na rychlost u konkrétní aplikace a podle napěťové a proudové specifikace elektroniky. Všimněte si, že charakteristika motoru, závislost momentu na rychlosti se mění s typem vinutí.

Řízení teplotních poměrů je při každé aplikaci pohonu úkol prvořadé důležitosti úzce svázaný s konečným výkonem stroje. Je pravda, že u osy s přímým pohonem je motor umístěn velmi blízko místu obrábění. To je velká výhoda z pohledu mechanické tuhosti a vede k bezkonkurenčnímu výkonu stroje. Na druhé straně to ovšem znamená, že zdroj tepla je umístěn blíže kritické oblasti, než je tomu například u konvenčního systému šnekového převodu.

Efekt rastru Díky patentované konstrukci disponuje ETEL schopností vyrobit momentové motory s železným jádrem s velmi nízkým pasivním krouticím momentem. Patentovaná konstrukce používá novátorskou kombinaci otevřených drážek, orthocyklického způsobu navíjení a zlomkové rozteče pólů. Toto řešení podstatně snižuje efekt pasivního krouticího momentu bez jakéhokoliv sklonu plechů nebo magnetů, které by vedlo k nižší hustotě krouticího momentu.

Datové listy momentových motorů Specifikace momentových motorů ETEL jsou k dispozici na datových listech motorů. Brožura obsahuje výkonnostní specifikace, charakteristiky závislosti momentu na rychlosti a mechanick rozměry každého standardního motoru ETEL. Kromě toho je zde přehled celé produktové řady a srovnávací tabulka momentových motorů.


Momentové motory - příručka Pro další informace ohledně výběru a integrace si můžete na naší internetové stránce vyžádat příručku o momentových motorech ETEL.

ETEL má dlouhou zkušenost s integrací momentových motorů a chladicích systémů. Neváhejte kontaktovat svého zástupce ETEL pro podporu při návrhu stroje.

Internetová stránka ETEL

Nástroj na dimenzování ETEL

Na naší internetové stránce www.etel.ch můžete najít další informace nebo si stáhnout datové listy nebo příručku.

ETEL vyvinul výkonný nástroj, který umožňuje simulovat funkci zákazníkova stroje. Tento nástroj Vám pomůže získat největší možný poměr výkon/cena dosažitelný u Vaší konkrétní aplikace. Neváhejte kontaktovat své obchodní zastoupení ETEL pro technickou podporu již ve stádiu návrhu stroje.



Příklady použití

Malé TMK v high-end tisku

Velké motory TMK umožňují kombinaci frézování a soustružení ETEL je už řadu let aktivně přítomen v oboru obráběcích strojů, zvláště u špičkových strojů používajících motory řady TMB. Nyní se motory TMK výrazně podílejí na úspěchu a jedinečnosti svých zákazníků poskytováním zásadní přidané hodnoty k jejich výrobkům. V tomto případě spojením TMK motoru a pětiosého CNC obráběcího centra vzniká „Soustružnicko/ Frézovací“ funkce. Například použitím velkého TMK motoru se stává možným obrobit na jediné upnutí až 1000 kg vážící obrobek jak frézováním, tak rotačním obráběním při otáčkách 500 rpm. Kombinace technologie frézování a soustružení na obráběcím stroji drasticky zvyšuje produktivitu obrábění při zachování vysoké přesnosti a kvality povrchu. Navíc povýšení existujícího stroje s motorem TMB na vysokorychlostní TMK je snadné díky faktu, že motory TMB a TMK jsou téměř na špičky konektoru kompatibilní. Řada TMK nabízí zvláště velký výběr rozměrů, aby vyhověla jakékoliv aplikaci (viz strany 6 a 7).

V kvalitních tiskařských strojích je rozhodující podmínkou úspěchu plynulý a přesný pohyb. U strojů směřujících k hodnotě 8000 dpi nebo více s přesností k 50 nanometrům je výběr motoru stěžejní. Stabilita rychlosti musí být perfektní kvůli zajištění dobré kvality tisku, zatímco propustnost stroje je, stejně jako u mnoha jiných aplikací, klíčovým parametrem pro úspěch na trhu. V tomto případě použití rychlostního motoru TMK dovoluje jak stabilní vysokorychlostní funkci, tak velmi krátké doby rozběhu a zastavení. Navíc byl speciálně pro tuto aplikaci motor TMK lehce upraven, aby se dosáhlo optimální funkce stroje s chlazením vzduchem nucenou ventilací (viz obrázek). Nakonec se motor TMK svojí značně vysokou hustotou momentu podílí na celkově kompaktních rozměrech stroje dokonale vyhovujícího průmyslovým standardům. Na představovaném stroji jsou nasazeny rovněž lineární motory ETEL. Tyto motory ETEL řady LMG jsou použity k lineárnímu pohybu válce. K dosažení vynikajícího výkonu byla celá kinematika postavena na technice přímých pohonů. Kombinace motorů ETEL a optimalizovaného řízení i mechanické konstrukce je to, co dělá tento stroj velmi úspěšným v jeho oboru.

Obrázek se svolením Lüscher AG Maschinenbau

Obrázky se svolením Maschinenfabrik Berthold Hermle AG

Motory TMB na high-end obráběcím stroji Dlouho vyráběná a inovovaná řada motorů ETEL TMB je stále široce používaná a ceněná v odvětví obráběcích strojů. Dobře známé výhody techniky přímých pohonů ve spojení s vynikajícím výkonem a spolehlivostí produktů ETEL se podílí na úspěchu zákazníků.

V některých aplikačních oblastech jako letecký průmysl nebo výroba energie jsou přesnost a kvalita ve výrobě komponentů povinností. Například u těchto 5-6-osých strojích je klíčovým kritériem produktivity jejich stabilita, dynamika a schopnost hbitého sledování kontury. Vyhovět specifikacím stroje je ještě náročnější, má-li se pracovat s obtížně obrobitelnými materiály jako titan nebo superslitiny. V tomto případě použití přímých pohonů, přesněji TMB motorů ETEL, hraje velkou roli v celkovém výkonu stroje.


Omezený rozsah výroby v tomto úzce specializovaném špičkovém segmentu trhu přirozeně určuje některé klíčové faktory jako jsou pružnost a optimální výkon při nízkých nákladech na provoz a údržbu. Široká typová nabídka řady TMB s deseti různými průměry motorů (od 140 mm do 1290 mm) perfektně padne tomuto druhu aplikací, kde je vyžadována flexibilita standardního produktu a absolutně žádný kompromis ve výkonu nebo kvalitě.

Obrázky se svolením Liechti Engineering AG



Příklady použití

Motory ETEL na 5-osých strojích Před nějakými dvaceti lety začal ETEL vyvíjet přímé pohony pro potřeby průmyslu. Trvalo několik let přesvědčit obor obráběcích strojů, že přímé momentové motory jsou řešením budoucích potřeb. ETEL jako první dodavatel momentových motorů měl možnost stanovit standardy ve smyslu rozměrů a výkonů. V tomto čase byl velice rychlý vývoj obráběcích strojů směrem k přímým pohonům tažen nejznámějšími evropskými výrobci strojů.

Motory ETEL v otočných stolech Kromě dlouholeté spolupráce s předními výrobci obráběcích strojů ETEL také úzce spolupracuje s výrobci komponentů, jako jsou otočné stoly. Tyto firmy soustřeďují své úsilí na postavení optimálního jednoosého výrobku s vynikajícími parametry. Široká nabídka standardních motorů ETEL je rozhodující bod, který pomáhá výrobcům stolů vyjít vstříc jejich nejnáročnějším zákazníkům. ETEL má s průměry od 140 mm až do 1290 m nejširší nabídku standardních momentových motorů na trhu. Konstrukce otočných stolů tedy může být variabilní podle standardních TMB rozměrů, čemuž vyhoví i nové vysokorychlostní motory TMK. Taková flexibilita poskytuje koncovému uživateli specializované řešení založené ovšem na ověřené a stabilní konstrukci. Optimální výběr ložisek, snímačů a momentových motorů ve výsledku znamená nejpokročilejší otočné stoly s nepopiratelnými výhodami. Výhody spočívají hlavně v absenci mechanických prvků a převodů. To přináší vysokou rychlost, tuhost a nulovou vůli u stolu, který je kompaktnější než konvenční stoly.

Obrázky se svolením Weiss GmbH

Dnes jsou výrobci strojů po celé zeměkouli a posilují v některých asijských zemích, například na Taiwanu. ETEL sleduje tento trend a otevřel kanceláře v pěti klíčových asijských zemích, aby co nejlepší místní podporou navázal spolupráci na samém počátku vzniku nových strojů. Použití špičkových stěžejních prvků jako jsou TMB motory a CNC řízení umožnilo asijským firmám vyvinout 5-osé stroje, které získávají ocenění ve své kategorii. Tyto stroje splňují nejnáročnější požadavky v rozličných aplikacích včetně výroby forem, energetiky a v automobilovém průmyslu. Použitím přímých pohonů s motory TMB na obou osách A i C lze obrábět díly až do hmotnosti 1000 kg v nejvyšší přesnosti a kvalitě povrchu. Navíc z kvality produktu ETEL profituje celková spolehlivost stroje, který může směle soutěžit s nejvyspělejšími 5-osými stroji z Evropy. Obrázky se svolením WELE Mechatronics Co., Ltd.

ETEL se podílí na průkopnických výzvách Kromě dodávek špičkových produktů na své hlavní trhy jsme hrdi také na to, že můžeme zvyšovat svoji kompetenci řešením nových technických výzev, které posouvají hranice možného. Technika momentových motorů ETEL je například součástí mnoha náročných vědeckých podniků. Fascinující případová studie je revoluční ultralehké letadlo Solar Impulse schopné létat ve dne i v noci bez paliva. Toto letadlo spojuje poslední vědecké poznatky v oboru letectví, materiálů, fotovoltaické energie a elektrických motorů. V případě tohoto jedinečného letadla není spolehlivost jen něčím, co je hezké mít – je to životní důležitost! Kvalita momentových motorů ETEL pracujících zde v nejextrémnějších podmínkách je klíčovým faktorem úspěchu. Je potřeba udržovat optimální konstantní výkon při non-stop letu trvajícím desítky hodin, během kterých se nepřipouští žádná porucha. Navíc je požadována extrémně vysoká účinnost, aby se využila drahocenná sluneční energie. Stejnou základní technologii používá ETEL i ve standardních TMB a TMK motorech, kde lze dosáhnout účinnosti 96%. Nakonec je v takovémto projektu trvalé úsilí o snížení hmotnosti.

Konečně je to kombinace technologie momentových motorů ETEL společně s nejnovější technikou z ostatních oborů, která umožnila tomuto letadlu létat úspěšně dnem i nocí napříč Evropou. Další krok bude let okolo země a ETEL je hrdý na to, že je součástí této nové výzvy.

© Solar Impulse / Jean Revillard


Všechny součástky až do posledního šroubku se navrhují na co nejlepší poměr výkon/váha. Optimalizace na váhu se týká i momentových motorů s cílem získat nejlepší možný mechanický výkon z nejmenšího možného prostoru. Opět, technika ETEL perfektně vyhověla také těmto požadavkům.

Obrázky se svolením Solar Impulse SA www.solarimpulse.com


DCEŘINNÉ SPOLEČNOSTI A OBCHODNÍ KANCELÁŘE [email protected] [email protected] Francie • [email protected] Německo • [email protected] Velká Británie • [email protected] Hongkong • [email protected] Itálie • [email protected] Korea • [email protected] Singapur • [email protected] Švýcarsko • [email protected] Tchaj-wan • [email protected] Nizozemsko • [email protected] AmeriKa Čína

ostatní země

ETEL S.A.

Zone Industrielle CH - 2112 Môtiers Switzerland T +41 (0)32 862 01 00 F +41 (0)32 862 01 01 [email protected]

•

•

www.etel.ch

•

[email protected]

ZASTOUPENÍ • [email protected] [email protected] Španělsko • [email protected]

Rakousko Izrael

•

verze 1.0 - 08/13 - podléhá změnám bez předchozího upozornění

CENTRÁLA

•

Innovative Motion Control

Recommend Documents