Berührungslose Energieversorgung: neues Prinzip

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Effizienz von der Stange

Da bei universellem Einsatz sowohl Dauerbetrieb wie auch kurzzeitiger Energiebedarf gefragt ist, setzten die Ingenieure aus Jena auf praktisch verschleissfreie EC-Motoren von Faulhaber mit 40 mm Aussendurchmesser bei 60 mm Länge. Bei diesen sind die Lager des Rotors die einzigen mechanischen Verschleissteile. Ausgesuchte Materialien für die Kugellager sowie spezielle Schmierstoffe erlauben dabei hohe Drehzahlen und eine Lebensdauer von mehreren zehntausend Stunden. Im Vergleich zu ihren kompakten Abmessungen bringen diese Kleinantriebe eine hohe Leistung. Sie können beim Start kurzfristig deutlich über ihr Dauerdrehmoment hinaus belas-tet werden - ein wesentlicher Vorteil (Bild 2). So kann das Transfermodul sowohl über lange Zeiträume hinweg kontinuierlich Energie übertragen als auch nur kurzzeitig Energie quasi auf Abruf bereitstellen. Damit lassen sich beispielsweise im menschlichen Körper installierte Dosiersysteme ebenso mit Energie versorgen wie hermetisch verschlossene Sensoren in technischen Anlagen, die nur bei Bedarf, etwa zur Parameterabfrage, mit Energie gespiesen werden müssen.

Um das Herz des Transfermoduls - den EC-Motor - zu steuern, setzen die Entwickler auf kompakte Motion-Controller mit lediglich 34 x 25 x 14 mm (B x H x T) Aussenabmessungen. Zusammen mit der Bediensoftware namens «Motionmanager» kann so für jeden Einzelfall schnell und preiswert optimal parametriert werden.Da bei universellem Einsatz sowohl Dauerbetrieb wie auch kurzzeitiger Energiebedarf gefragt ist, setzten die Ingenieure aus Jena auf praktisch verschleissfreie EC-Motoren von Faulhaber mit 40 mm Aussendurchmesser bei 60 mm Länge. Bei diesen sind die Lager des Rotors die einzigen mechanischen Verschleissteile. Ausgesuchte Materialien für die Kugellager sowie spezielle Schmierstoffe erlauben dabei hohe Drehzahlen und eine Lebensdauer von mehreren zehntausend Stunden. Im Vergleich zu ihren kompakten Abmessungen bringen diese Kleinantriebe eine hohe Leistung. Sie können beim Start kurzfristig deutlich über ihr Dauerdrehmoment hinaus belastet werden - ein wesentlicher Vorteil (Bild 2). So kann das Transfermodul sowohl über lange Zeiträume hinweg kon-tinuierlich Energie übertragen als auch nur kurzzeitig Energie quasi auf Abruf bereitstellen. Damit lassen sich beispielsweise im menschlichen Körper installierte Dosiersysteme ebenso mit Energie versorgen wie hermetisch verschlossene Sensoren in technischen Anlagen, die nur bei Bedarf, etwa zur Parameterabfrage, mit Energie gespiesen werden müssen.

Kleinantriebe-Programm als Basis für individuelle Lösungen

Selbstverständlich beschränkt sich der Einsatz der Kleinstantriebe nicht auf das äussere Transfermodul. Auch für den Einsatz auf der Generatorseite eignen sich Kleinantriebe hervorragend. Je nach Aufgabe kann das Energiemodul auch auf den Leistungsbedarf diverser Kleinmotoren für den mobilen Einsatz abgestimmt werden (Bild 3). Auch hier bietet das grosse Produktprogramm von Faulhaber den Entwicklern eine breite Basis für exakt abgestimmte Lösungen. Ob EC- oder DC-Motor, von 12 und 10 mm Durchmesser über 6-mm-Varianten bis hinab zu lediglich 1,6 mm Durchmesser reicht die Bandbreite. Für fast jede mechanische Aufgabenstellung steht so ein passender, berührungslos mit Energie versorgter Antrieb bereit (Bild 4 ).

Das neue Energieübertragungsprinzip erlaubt erstmals eine relativ weitreichende und effiziente berührungslose Energieübertragung. Aufgebaut aus Standardkomponenten wie Kleinmotoren und Motion-Controllern ist das System sehr kompakt. Sowohl das Sender- wie auch das Empfängermodul sind entsprechend den Anforderungen in der Leis-tung skalierbar.

AutorenDipl.-Chem. Andreas Zeiff und Dipl.-Ing. (FH) Dietrich Homburg, beide Redaktionsbüro Stutensee

InformationDr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KGD-71094 Schönaichwww.faulhaber.de

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