„Der Motor spielt in der Königsklasse“

Bisher gab es ihn nicht, den bürstenlosen Gleichstrommotor für Batterieanwendungen im
1-kW-Bereich. Ein neuer batterie-gepowerter Motor ersetzt hydraulische Systeme durch elektromechanische Antriebskomponenten. Das ist nicht ungewöhnlich. Doch der Motor mit dem Namen BG 95 ist ein höchst vielseitiges Kraftpaket.

PETER SCHÄFER


„Schon als wir den BG 95 vor etwas mehr als einem Jahr präsentiert haben, gab es ein begeistertes Echo der Anwender“, erinnert sich der Leiter des Marketings & Produktmanagements Tobias Pfendler an die erste Vorstellungsrunde des Motors. Die besondere Performance gefiel den Kunden von Dunkermotoren von Anfang an. ‘Endlich haben wir einen Motor in diesem Leistungsbereich für eine Spannung von 24 Volt gefunden‘, hat sich ein Kunde gefreut.


Mit dem BG 95 hat Dunkermotoren aus Bonndorf im Schwarzwald einen Glücksgriff gemacht. Der Kompaktantrieb auf Basis eines bürstenlosen Gleichstrommotors mit Spitzen-Abgabeleistungen von 3 Kilowatt hat mit seiner Performance für Wirbel auf dem Markt gesorgt. Er hat durch Leistung überzeugt. Der Antrieb mit seiner integrierten Steuer- und Leistungselektronik (BG 95 CI) kann zum einen dauerhaft 1100 Watt mechanische Leistung abgeben und bietet zum anderen eine integrierte CANopen-Schnittstelle zur einfachen Einbindung in CANopen-Netzwerke.

 

Dicke Drähte und hohe Ströme


Bisher endete die Motorleistung bei 500 Watt. Durch die besonderen Design-Merkmale, wie die Statorgestaltung wird eine Spannung von 24 VDC mit entsprechend hohen Strömen sowie standardmäßig höheren Spannungsvarianten ermöglicht. Vom Stator-Design aus betrachtet war das noch die leichteste Übung bei der Konstruktion, denn dünne Drähte lassen sich leichter wickeln. Die Herausforderung sind die dicken Drähte und hohen Ströme. Die höheren Spannungsvarianten des BG 95 bis zu 325 VDC fordern die Motorkonstruktion dagegen weniger heraus. Sie erweitern aber die Bandbreite an Applikationen. Einsatzmöglichkeiten reichen von landwirtschaftlichen Maschinen und Lastwagen bis hin zum Industriemotor. Ein weites bedeutendes Applikationsfeld sieht Dunkermotoren in der Lager- und Fördertechnik. Automated-Guided-Vehicles, selbstfahrende Flurförderzeuge, können mit dem vielseitigen Motor ausgestattet werden.


Hohe Leistung bei unterschiedlichen Spannungsklassen ist das eine. Im zweiten Entwicklungsschritt zur SPS IPC Drives 2015 haben die Ingenieure von Dunkermotoren die volle Bandbreite für Motion Control integriert. Dazu zählen die zum Baukasten gehörenden Bus-Schnittstellen. Die integrierte CANopen-Schnittstelle übernimmt dabei sozusagen die Rolle des Standard-Bussystems. Aber auch für die volle mechatronische Integration mussten hohe Design-Hürden genommen werden. Selbst durch einen noch so kleinen Controller fließen Ströme jenseits 100 Ampere, und das wirkt sich auf den Temperaturverlauf aus. So ist es wiederum eine Frage des Designs, wie Wärme, die am Controller entsteht, übers Gehäuse entweichen kann. Diesen weiteren Herausforderungen haben sich die Entwickler von Dunkermotoren gestellt. In seiner High-End-Version kann der programmierbare Motor hochauflösend positionieren. Über digitale Eingänge lassen sich diese bei späteren Anwendungen abrufen. Für den BG 95 sind neben der bereits integrierten CANopen-Schnittstelle noch weitere Busschnittstellen geplant. 

 

Eine mechatronische Konstruktion


Die mechatronische Konstruktion beschränkt sich nicht nur auf den eigentlichen Motor. Zum Baukasten gehören auch passende Getriebe – in diesem Fall ein Planetengetriebe – und Bremsen, wie sie für die hohen Motorleistungen gebraucht werden.


Heute bietet Dunkermotoren den BG 95 in drei Versionen. In der einfachen Ausführung ist der Motor lediglich mit Hallsensoren zum Rotorlage-Feedback ausgestattet. Weitere Varianten mit integriertem Controller ermöglichen beispielsweise eine einfache Drehzahlregelung oder auch komplexe Motionprofile. „Der BG 95 CI spielt in der Königsklasse der Motoren“, sagt Tobias Pfendler.
 
www.dunkermotoren.de


Stabil unter Dauerlast

Der BG 95 CI überzeugt nicht nur durch eine dauerhafte Abgabeleistung von 1100 Watt. Ausgefeilte Algorithmen berechnen im Voraus die Erwärmung der Wicklung und der Halbleiter, wodurch der Antrieb zeitweise weit über die Dauerleistung überlastet werden kann, ohne den geringsten Schaden zu nehmen.

Die integrierte CANopen-Schnittstelle des BG 95 CI ist DS402 kompatibel (vgl. IEC 61800-7) und akzeptiert bedienerfreundliche Quickstart-Befehle. Durch den robusten Aufbau und Spannungsversionen ab 24 VDC bis 325 VDC ist der BG 95 CI sowohl für Batterieapplikationen als auch als Ersatz für Hydraulik versorgte Applikationen geeignet.

Das platzsparende und klimafeste Design des BG 95 CI bewährt sich besonders in autonomen Shuttles, in der Industrieautomation, in Solarapplikationen, in Türapplikationen, in der Medizintechnik und im Sondermaschinenbau.

Um den Einbau zu erleichtern, wurde der BG 95 CI mit Norm-Flansch und Norm-Welle gemäß DIN EN 50347 und einem robusten Stecker ausgestattet. Zusätzlich wurden die CAN IN und CAN OUT-Anschlüsse am Antrieb separat ausgeführt; damit kann auf das bisher notwendige separate T-Stück verzichtet werden.

 

 

Der BG 95 CI

Der BG 95 CI ist ein bürstenloser Gleichstrommotor mit integrierter CANopen-Schnittstelle.


- DS402 kompatibel (vgl. IEC 61800-7) und Quickstart-fähig

- Kein T-Stück notwendig durch 2 CAN-Stecker

- Sehr robuster Motor, besonders für Industrie und mobile Anwendungen

- Mit integriertem hochauflösendem Geber (4096 ppr)

- Als 24, 48, 60 und 325 V Version verfügbar

- Besonders für Batteriebetrieb geeignet

- Passt zum modularen System von Dunkermotoren, besonders zum Planetengetriebe PLG 95

 

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Beitrag aus [me] 1/2016

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