54 maxon X drives Ausgabe November 2015 / Daten provisorisch / Änderungen vorbehalten

MassbilderDarstellung der Ansichten gemäss ProjektionsmethodeE (ISO).Alle Abmessungen in [mm].

MotordatenDie Werte in den Zeilen 2 bis 15 wurden in Verbindungmit einer einfachen Blockkommutierung ermittelt.

1 Nennspannung UN [Volt]ist die Spannung, die bei Blockkommutierung zwischenzwei bestromten Phasen anliegt. Der zeitliche Verlauf derSpannung an den drei Phasen ist auf Seite 32 dar-gestellt. Alle Nenndaten (Zeilen 2–9) beziehen sich aufdiese Spannung. Zulässig sind sowohl tiefere als auchhöhere Spannungen, sofern die Grenzwerte nicht über-schritten werden.

2 Leerlaufdrehzahl n0 [min-1] ±10%ist die Drehzahl, die sich bei unbelastetem Motor im Be-trieb bei Nennspannung einstellt. Sie ist annähernd pro-portional zur angelegten Spannung.

3 Leerlaufstrom I0 [mA] ±50%ist der typische Strom, der sich bei unbelastetem Motorim Betrieb bei Nennspannung einstellt. Bedingt durchLagerreibung und Eisenverluste nimmt er mit steigenderDrehzahl zu. Die Leerlaufreibung ist stark temperaturab-hängig. Bei längerem Betrieb nimmt die Leerlaufreibungab, bei tiefen Temperaturen nimmt sie zu.

4 Nenndrehzahl nN [min-1]ist die Drehzahl, die sich bei Betrieb bei Nennspannungund Nenndrehmoment bei einer Motortemperatur von25°C einstellt.

5 Nennmoment MN [mNm]ist das Drehmoment, das bei Betrieb mit Nennspannungund Nennstrom bei einer Motortemperatur von 25°C er-zeugt wird. Es liegt an der Grenze des Dauerbetriebsbe-reichs des Motors. Höhere Drehmomente führen zu einerunzulässigen Erwärmung der Wicklung.

6 Nennstrom IN [A]ist der Strom in der aktiven Phase bei Blockkommu-tierung, der bei der angegebenen Nenndrehzahl dasNenndrehmoment erzeugt (= max. zulässiger Dauerbe-lastungsstrom). Bei 25°C Umgebungstemperatur wird imDauerbetrieb mit IN die maximale Wicklungstemperaturerreicht. Infolge zusätzlicher Verluste im Statoreisennimmt IN bei steigender Drehzahl ab.Beim Motor EC 10 flat liegt der thermisch zulässigeDauerbelastungsstrom über dem Anlaufstrom beiNennspannung. Die thermische Grenze kann nur miteiner höheren Speisespannung in Verbindung mit einerDrehzahlregelung erreicht werden.

7 Anhaltemoment MH [mNm]ist das Lastmoment, das bei Nennspannung den Still-stand der Welle bewirkt. Ansteigende Motortemperaturenreduzieren das Anhaltemoment.

8 Anlaufstrom IA [A]ist der Quotient aus Nennspannung und Anschlusswi-derstand des Motors. Der Anlaufstrom ist dem Anhal-temoment äquivalent. Bei grösseren Motoren kann IA

aufgrund der Stromlimiten des Verstärkers häufig nichterreicht werden.

9 Maximaler Wirkungsgrad max [%]ist das optimale Verhältnis zwischen aufgenommenerund abgegebener Leistung bei Nennspannung. Nicht im-mer kennzeichnet er auch den optimalen Arbeitspunkt.

10 Anschlusswiderstand Phase-Phase R [W]ist durch den Widerstand bei 25°C zwischen zwei An-schlüssen bestimmt.

11 Anschlussinduktivität Phase-Phase L [mH]ist die Induktivität der Wicklung zwischen zwei Anschlüs-sen. Sie wird mit 1 kHz Sinusspannung gemessen.

12 Drehmomentkonstante kM [mNm/A]oder auch spezifisches Drehmoment ist der Quotientaus erzeugtem Drehmoment und dem dazugehörendenStrom.

13 Drehzahlkonstante kn [min-1/V]zeigt die ideelle Leerlaufdrehzahl pro 1 Volt angelegterSpannung. Reibungsverluste nicht berücksichtigt.

14 Kennliniensteigung n/M [min-1/mNm]Sie gibt Auskunft über die Stärke des Motors. Je kleinerder Wert, umso stärker der Motor und umso wenigerändert sich die Drehzahl bei Lastschwankungen. Sie be-rechnet sich aus dem Quotienten von ideeller Leerlauf-drehzahl und ideellem Anhaltemoment (Toleranz ± 20%).Die reale Kennlinie ist bei Flachmotoren drehzahl-abhängig; bei hohen Drehzahlen ist sie steiler, bei kleinenDrehzahlen flacher. Die reale Kennlinie bei Nennspan-nung kann im Dauerbetriebsbereich durch eine Geradezwischen der Leerlaufdrehzahl und dem Nenn-Arbeits-punkt angenähert werden (vgl. Seite 45).

15 Mechanische Anlaufzeitkonstante m [ms]ist die Zeit, die der unbelastete Rotor benötigt, um vomStillstand auf 63% seiner Enddrehzahl zu beschleunigen.

16 Rotorträgheitsmoment JR [gcm2]ist das Massenträgheitsmoment des Rotors, bezogen aufdie Drehachse.

17 Thermischer WiderstandGehäuse-Luft Rth2 [K/W]

und18 Thermischer Widerstand

Wicklung-Gehäuse Rth1 [K/W]Charakteristische Werte des thermischen Übergangswi-derstandes ohne zusätzliche Wärmeableitung. Zeile 17und 18 addiert bestimmen die maximale Erwärmung beigegebener Verlustleistung (Belastung). Bei Motoren mitMetallflansch kann sich der thermische Widerstand Rth2

um bis zu 80% verringern, sofern der Motor statt an eineKunststoffplatte direkt an eine Wärme leitende (metal-lische) Aufnahme angekoppelt wird.

19 Therm. Zeitkonstante der Wicklung w [s]

und

20 Therm. Zeitkonstante des Motors s [s]sind die typischen Reaktionszeiten für die Temperaturän-derung von Wicklung und Motor. Man erkennt, dass derMotor thermisch viel träger reagiert als die Wicklung. DieWerte sind aus dem Produkt der thermischen Kapazitätund den angegebenen Wärmewiderständen gerechnet.

21 Umgebungstemperatur [°C]Betriebstemperaturbereich. Er ergibt sich aus der Wär-mebeständigkeit der verwendeten Werkstoffe und derViskosität der Lagerschmierung.

22 Max. Wicklungstemperatur [°C]Maximal zulässige Wicklungstemperatur.

23 Grenzdrehzahl nmax [min-1]ist die aufgrund thermischer und mechanischer Ge-sichtspunkte maximal empfohlene Drehzahl. Bei höherenDrehzahlen ist mit einer Reduktion der Lebensdauer zurechnen.

24 Axialspiel [mm]Bei nicht vorgespannten Motoren sind dies die Toleranz-grenzen des Lagerspiels. Eine Vorspannung hebt dasAxialspiel bis zur angegeben axialen Kraft auf. Bei Bela-stungen in Richtung der Vorspannkraft (Zug: von Flanschweg) ist das Axialspiel immer Null. In der Längentoleranzder Welle ist das maximale Axialspiel eingerechnet.

25 Radialspiel [mm]Das Radialspiel ergibt sich aus der Radialluft der Lager.Eine Vorspannung hebt das Radialspiel bis zur angege-benen axialen Belastung auf.

26/27 Max. axiale Belastung [N]Dynamisch: Im Betrieb zulässige Axialbelastung. Fallsfür Zug und Druck unterschiedliche Werte gelten, ist derkleinere Wert angegeben.

Statisch: Maximale axial auf die Welle wirkende Kraft imStillstand, bei der keine bleibenden Schäden auftreten.Welle abgestützt: Maximale axial auf die Welle wir-kende Kraft im Stillstand, wenn die Kraft nicht am Stator,sondern am anderen Wellenende aufgenommen wird.Bei Motoren mit nur einem Wellenende besteht dieseMöglichkeit nicht.

28 Max. radiale Belastung [N]Der Wert wird für einen typischen Abstand vom Flanschangegeben. Bei grösserem Abstand reduziert sich dieserWert.

29 PolpaarzahlAnzahl Nordpole des Permanentmagneten. Die Phasen-ströme und die Kommutierungssignale durchlaufen proUmdrehung p Zyklen. Servosteuerungen benötigen diekorrekte Angabe der Polpaarzahl.

30 Anzahl PhasenAlle maxon EC-Motoren sind dreiphasig.

31 Motorgewicht [g]

32 Typischer Geräuschpegel [dBA]ist der statistische Mittelwert vom Geräuschpegel gemes-sen nach maxon Standard (10 cm Abstand radial zumAntrieb, Betrieb im Leerlauf bei einer Drehzahl von 6000oder 50000 min-1. Der Antrieb liegt dabei frei auf einerSchaumstoffmatte in der Geräuschmesskammer).Der akustische Geräuschpegel ist von unterschiedlichenFaktoren z. B. Bauteiltoleranzen abhängig und wird starkvom Gesamtsystem beeinflusst, in welchem der Antriebeingebaut ist. Bei ungünstigem Anbau des Antriebeskann das Geräuschniveau deutlich über dem Geräusch-niveau des Antriebs allein liegen.Der akustische Geräuschpegel wird während der Pro-duktqualifikation gemessen und festgelegt. In der Fer-tigung wird eine Körperschallprüfung nach definiertenGrenzwerten durchgeführt. Damit können unzulässigeAbweichungen erkannt werden.

33 Max. Drehmoment Mmax [mNm]Das maximale Drehmoment, das der Motor kurzzeitigabgeben kann. Es wird durch den Überlastschutz derElektronik begrenzt.

34 Max. Strom Imax [A]Speisestrom, mit dem bei Nennspannung das Spitzen-moment erzeugt wird. Bei aktivem Drehzahlregler ist derSpeisestrom nicht proportional zum Drehmoment, son-dern hängt auch von der Speisespannung ab. Daher giltdieser Wert nur bei Nennspannung.

35 Regelart«Drehzahl» bezeichnet, dass der Antrieb mit einem in-tegrierten Drehzahlregler ausgerüstet ist. «Gesteuert»bedeutet, dass der Antrieb mit einer reinen Kommutie-rungselektronik ausgerüstet ist.

36 Versorgungsspannung +VCC [V]Bereich der Versorgungsspannungen, gemessen gegen-über GND, bei der der Antrieb funktioniert.

37 Drehzahlsollwerteingang UC [V]Bereich der analogen Spannung für den Drehzahlsoll-wert, gemessen gegenüber GND. Bei 2-Draht-Lösungendient die Versorgungsspannung gleichzeitig als Dreh-zahlvorgabe.

38 Skalierung Drehzahlsollwerteingangkc [min-1/V]

Der Drehzahlsollwert nc ergibt sich aus dem Produktnc= kc · Uc.

39 DrehzahlbereichIm geregelten Betrieb erreichbare Drehzahlen.

40 Max. BeschleunigungDer Drehzahlsollwert folgt einem Sollwertsprung mit einerRampe. Dieser Wert gibt die Steigung dieser Rampe an.

Erklärungen zur Terminologie maxon ECX