Schnell laufende, sensorlos drehzahlgeregelte Mehrachsendirektantriebe hoher Leistungsdichte

Abstract:
Vorgestellt wird ein neuartiger Zweiachsendirektantrieb, bestehend aus zwei permanentmagneterregten Synchronmotoren und einem Doppelwechselrichter. Die Motoren werden sensorlos geregelt. Der Verkabelungsaufwand wird dadurch minimiert. Dieses ist insbesondere im Hinblick auf eine Vervielfältigung der vorgestellten Antriebslösung zu einem Mehrachsenantrieb interessant. Die Motoren sind sehr schlank ausgeführt: Der Gehäusequerschnitt beträgt nur 32 mm mal 32 mm. Hervorzuheben ist die hohe Leistungsdichte der Motoren von 2500 W/kg. Die Motoren verfügen einerseits über ein für die Baugröße hohes Maximaldrehmoment von rund 1Nm, andererseits über eine hohe Leerlaufdrehzahl von 19.000 U/min. Der Doppelwechselrichter ermöglicht ein hohes Leistungsvolumen von 2200 VA/l bei einem Wirkungsgrad von bis zu 97 %. Die hier eingesetzte sensorlose Regelung ermöglicht die vollständige Ausnutzung der Leistungsfähigkeit des Antriebs. Als Anwendung stehen insbesondere mehrachsige Hauptspindel-Direktantriebe im Fokus, beispielsweise zum Bohren, Fräsen oder Pumpen.