DC motorer

Nya likströmsmotorer från GXR och SXR-familjerna i FAULHABERS portfölj.

Med utökningen av produktportföljen introducerar Faulhaber flera nya alternativ i sitt sortiment av likströms mikromotorer: den högpresterande motorn i nya GXR serien 1437 med koppargrafitkommutering samt de ädelmetallkommuterade motorerna från den beprövade SXR-serien i storlekarna 1424 och 1437. Drivenheterna är konstruerade för maximal tillförlitlighet och flexibilitet och öppnar upp nya möjligheter för moderna, platsbesparande drivlösningar.

Med en diameter på 14 mm är de nya modellerna perfekt anpassade till FAULHABERs modulära produktsortiment – vilket inkluderar sömlös kompatibilitet med planetväxlar och magnetiska pulsgivare. Produktchef Dario Del Favero förklarar: ”Med de nya 14 mm-motorerna behöver användarna inte längre kompromissa med vare sig kompakthet, funktionalitet eller prestanda. I kombination med det exakt matchade 14GPT-växelhuvudet och IEP3-pulsgivaren skapas en diameteranpassad komplett lösning som ger optimal effektivitet med maximal dynamik.” Tack vare ett exakt samspel mellan komponenter drar utvecklare och ingenjörer nytta av perfekt harmoniserade synergier från en enda källa.

Robusta, hållbara och individuellt konfigurerbara
GXR- och SXR-motorerna har en hållbar, robust utformning och utmärkt prestanda. En förhöjande faktor är den sexkantigt lindade spolen, som möjliggör maximal effekttäthet i minsta möjliga utrymme. Förutom olika lagerkonfigurationer finns flexibla spänningsvarianter och ett brett utbud av elektriska anslutningsalternativ tillgängliga. Modifieringar av fram- och bakaxel samt optimerad rotorbalansering ingår också i erbjudandet.

Precis som alla FAULHABER:s produkter är de nya DC-motorerna RoHS-kompatibla och uppfyller högsta kvalitetsstandarderna. Det breda utbudet av konfigurationsalternativ möjliggör exakt anpassning till olika tillämpningsområden – till exempel inom avancerade optiska system, teleskop och mikroskop, samt inom medicinska tillämpningar som kirurgiska robotar eller infusionspumpar.

Perfekt passform för det modulära FAULHABER-systemet
Med de nya GXR- och SXR-motorerna befäster FAULHABER sitt engagemang för att leverera kraftfulla drivlösningar för högteknologiska tillämpningar. Tack vare modulära kombinationsmöjligheter och hög anpassningsförmåga öppnar dessa kompakta DC-motorer upp nya perspektiv inom miniatyrisering och systemintegration – samtidigt som de säkerställer maximal prestanda och tillförlitlighet.

Nya likströmsmotorer från GXR och SXR-familjerna i FAULHABERS 

Engelsk: FAULHABER Expands Portfolio with High-Performance DC Motors.

Designed for even greater flexibility and a wide range of applications: The new 1218 SXR and 1228 SXR DC motors. These models expand FAULHABER’s proven DC motor portfolio and set new standards in performance and versatility for miniature drive systems.

The new SXR motors offer standard higher performance and a broader range of configuration options to meet the demands of modern drive solutions. They provide flexible voltage variants from 3V to 18V as well as different bearing configurations. Additionally, the motors can be customized – from front and rear shaft modifications to options for vacuum and temperature environments. The optimized rotor balancing ensures longevity and smooth operation.

At the core of the new SXR family is the innovative hexagonal coil with a high copper filling factor and straight wiring. This technology delivers significantly enhanced performance and efficiency compared to traditional pin coils. Additionally, a new magnet grade improves magnetic induction amplitude and temperature stability.

Compatible and Flexible for Various Applications

All components in the SXR series are RoHS compliant, and the electrical connections offer flexible configuration options. The main markets for this product line include high-tech industries that rely on quality, reliability, and an outstanding power-to-volume ratio. These include sectors such as prosthetics, surgical tools, metrology, semiconductor processing, and automation solutions.

The new SXR models are compatible with a wide range of FAULHABER products, such as the new FAULHABER planetary gearheads 14GPT. They provide various solutions: diameter-compliant, high-performing and compact at competitive prices—ideal for applications requiring the highest levels of precision and reliability.

Simulink-bibliotek för utveckling och digitala tvillingar

Hur kommer drivenheten att bete sig i den verkliga applikationen? När det gäller FAULHABERS borstlösa DC-motorer kan frågan svaras utan någon som helst hårdvara. Dessa lades nyligen till som virtuella moduler i ett bibliotek och kan integreras i modellapplikationer som använder sig av simulationsmjukvaran Simulink.

Det simulerade beteende fungerar som en indikator på en verklig situation. Det krävs bara några få klick för att ”prova på” olika drivenheter. Detta gör utvecklingsprocessen mycket enklare. Låt oss ta en transportdrönare, som används inom logistik som exempel. Här måste drivenheterna uppfylla höga dynamiska krav för att möjliggöra exakt styrning med fingertoppskänsla av det flygande föremålet. Dessa måste svara utan märkbart dröjsmål, smidigt och med exakt definierad styrka. Motorer som driver den här typen av högprecisionstillämpningar måste leva upp till mycket höga förväntningar.

Sparar tid och minskar riskerna
Drönaren är bara ett av många exempel på applikationer på att simulering av drivsystemet under utvecklingsfasen är ett värdefullt verktyg. Det viktiga här är inte enbart hur motorn beter sig, vilket kan ritas upp tämligen enkelt utifrån parametrar på ett datablad. Ett komplett drivsystem kräver också efterlikningar av sensorer och styrning. Realistisk efterliknelse av dessa komponenter bidrar till att minska krävande försök med fysiska enheter.

FAULHABER är den första leverantören av högkvalitativa mikromotorer som kan erbjuda möjligheten att på ett realistiskt sätt simulera hur produkten ska användas, i ett tidigt utvecklingsskede. Detta görs med stöd av en simuleringsprogramvara som används av utvecklare över hela världen: Simulink erbjuder en så kallad blockdiagrammiljö med ett grafiskt gränssnitt, där virtuella modeller är möjliga att åstadkomma utan programmering. ”Flera olika lösningar kan testas snabbt och enkelt i en integrerad miljö. Det gör det möjligt att anpassa utvecklingskonceptet till den faktiska applikationen i ett mycket tidigt stadie”, förklarar applikationsingenjör Marc Lux.

Integrering av sensorsystem och styrning
Han har själv skapat grunderna för att testa FAULHABER-enheter med Simulink. I ett komponentbibliotek har alla borstlösa DC-motorer i produktsortimentet sammanställts och sparas tillsammans med matchande encoder och Motion Controllers. "En motor består av ett elektriskt och ett mekaniskt subsystem. Korrelationerna mellan dessa kan förklaras genom matematiska ekvationer. I modellen är ekvationerna för subsystemen sammanlänkade, på samma sätt som komponenterna är när man sätter ihop en fysisk motor."

Genom att modellera typisk påverkan från olika sensorsystem är det möjligt att realistiskt simulera hur den beter sig vid olika hastigheter. Drivmodellerna kan även användas av kunder so vill utveckla egna manövreringsenheter till de borstlösa FAULHABER-motorerna. Även om detta inte ersätter fysiska tester av motorer, kan denna modellbaserade metod korta tiden och riskerna avsevärt i samband med utveckling.

För att simulera ett styrt drivsystem med FAULHABER-komponenter finns moduler för vridmoment, hastighet och rörelsekontroll i biblioteket. Motion Controllers i generation 3.0, vilket inkluderar exempelvis modellerna MC 3001, MC 3603 och MC 5005 utgör grunden. Tillsammans med en motor från biblioteket och en justerbar belastningströghet kan samma parametrar användas som de som finns i en fysisk Motion Controller.Genom att simulera hela drivsystemet är det möjligt att till exempel fastställa realistiska positioneringstider, anpassa kontrollens parametrar eller jämföra drivenhetens beteende för att testa andra koncept.

Praktisk verktygslåda
För att göra simuleringen lätt att använda utvecklade Marc Lux den så kallade Matlab-verktygslådan. Matlab är en plattform för programmering och numerisk beräkning. Skript skapades för att denna plattform ska kunna användas med Simulink. Den virtuella verktygslådan innehåller bland annat de drivmodellerna, skript och tabeller för olika beräkningsparametrar för styrenheter och motorer samt grafiska gränssnitt för intuitiv kombination av de element som krävs för simuleringen.

Simulink-biblioteket har varit tillgängligt för FAULHABER:s kunder sedan början av året. Avsikten är att komplettera befintliga verktyg, såsom FAULHABER Drive Calculator. Det kan användas till val av drivsystem samt för modellbaserad integrering i den faktiska applikationen. Sist men inte minst kan det även nyttjas till att skapa en digital tvilling av enheten samt för att använda denna tvilling för avancerade funktioner i IoT och Industry 4.0-sammanhang.