Individual BLDC or Stepper Motors & Linear Actuators | NANOTEC

定制设计

特制后法兰

得益于灵活的生产制造,Nanotec 可提供与客户特定应用和特殊负载要求相适应的法兰,给到合适的公差以及相配的轴承。在制造新款特殊法兰时,在允许的几何偏差和公差范围,使用 3D 图纸确定其圆度、圆锥度、角度、轴向跳动以及集中度,采用 3D 蔡司测量仪进行测量,然后以初始样本报告的形式发送给客户进行确认。之后将所有相关数据(包括润滑剂量或真空专用轴承,目前为 10,对应能量条是5 )都记录在图纸中。

特制前法兰

客户特制的前法兰提供独立的安装选项,其构造可集成到现有的结构中。 

固定螺钉

截至目前,仅 ST3818、ST4209 和 ST4118 的尺寸适合安装在前面。通过采用特制法兰,可实现安装在后面,这被证实对某些应用来说大有裨益。

带公制螺纹的安装法兰

我们还提供带公制螺纹的安装法兰,以便于您的安装工作。SC4118 SC6018系列已经各自配备了 M3 和 M5 尺寸螺纹的安装法兰。对于其它电机,可根据要求提供法兰。

特制电机绕组

对于连续应用以及以固定速度运行的应用(例如搅拌器,传送带,泵等),驱动解决方案应越节能越好,从而将功率损耗和模块成本控制在尽可能低的水平。根据所需的外部机械功率 Pmech = Md * n * / 30 -(例如 0.15 Nm * 300 rpm * / 30 = 4.5 W),需要的等效功率为 Pel =I²* R 或 U * I(0.5²A * 19 Ohm = 4.5 W (= ST4118M0706))。所有 Nanotec 步进电机和直流无刷电机均在经校准的扭矩测试台上进行了扭矩与速度关系的测量,并在产品目录和网页上进行了说明。客户从而可以相对轻松地从扭矩特性中获取到所需数据,或者使用电机助手计算出来。在上述示例中,电机尺寸 ST4118M0906 ( = 0.64² * 11.4 = 0.57W) 可满足功率要求并具有约 20% 的安全储备,而 ST4118M0706 必须在要求的功率限制下工作。Nanotec 提供具有相同结构长度的不同款式绕组,以便在启动速度上为客户提供尽可能好的能量调和。例如,在上述示例中,ST4118M0408 可能会消耗最小的电流,因此消耗的最低功率为 24 V * 0.28 A = 6.7 W(通过 PWM 控制,大概 3.4 W),由于 Md 特性,60 Ohm 绕组无法提供所需的功率。相比之下,具有相同结构体积、电阻为 6.2 Ohm、电流为 0.85 A 的 ST4118M1206 电机的消耗为 24 V * 0.85 A = 20 W(平均值约大概是10 W),因此与功耗为 24 V * 0.64 = 15.2 W(平均值约为7.6 W)的 ST4118M0904 相比,其功耗约高出 30%。为了使电机运用在各自应用中时产生的功耗最低,除了目录中列出的绕组外,Nanotec 还为客户提供了另一个系列的客户特制绕组。如今节能环保越来越重要,而这种灵活的绕组制作可确保客户始终可以使其新设备达到这一目标。除了较低的功耗外,温升也较低,因此预期的使用寿命更长,作为控制器的电子组件可以保持更小的体积。

高温绕组

在某些客户定制的 ST4118 ..和ST5918…系列高温电机中,已经采用了绝缘等级 F = 155°C 的绕组线圈架和涂层。相比之下,对于绝缘等级 H = 180°C 还需要进行进一步的材料测试,主要是针对绕组线圈架。与标准电机相比,高温电机的转矩下降了大约 5 - 10%。通常,在启动后较短的时间内即可达到较高的温度,或者对于较大结构的电机来说,其也可以以较低的标称电流适当地降低固有的温度上升,因此可以用于较高的环境温度中。有时高温绕组也会运用在真空电机中。

密封

Nanotec 电机的所有标准球轴承都具有集成 ZZ 密封,其与内部轴承的肩部一起形成动态间隙密封,使污垢颗粒难以渗透并防止润滑剂冒出。盖板由不锈钢制成,与开放式球轴承相比,不会引起扭矩的增加或影响最高允许转速。更高的密封要求受到材料的化学耐受性、高低温环境、接触压力高低和圆周速度、真空度、洛氏硬度的影响,此外在饮料和食品加工行业特殊涂层还需符合 FDA 标准,因此对材料的选择具有决定性意义。而由于形状和结构种类繁多,例如用于优化驱动力的特殊唇形、具有不同公差等级和横截面直径的 O 形圈、径向密封、径向轴密封圈、端面密封、带倒角密封唇口的 V 形圈、弹性支撑的 PTFE 密封件(采用高耐应力塑料和嵌入式防腐不锈钢弹簧)以及 RS、2RS、VS、RZ 密封件等,因此需根据具体的应用情况采用相应的密封。通过采用集成的密封结构,我们可以与客户一起实现各种各样的密封解决方案,即使是用于最小的空隙中。

特殊球轴承

所有 ST ..和 DB .. 系列的 Nanotec 步进电机和直流无刷电机都装有双轴承(具有终身润滑功能,工作温度为 -40°C - + 130°C,摩擦系数约为 0.001- 0.002),其为高质量的带槽球轴承,具有较高的静态和动态负载能力、磨损寿命、温度范围和可靠性。外部轨道通常与固定的机器部件(电机壳体)相连,内部轨道通常与机器部件(电机轴/转子)相连。
在 Nanotec 电机中,止推轴承在轴输出侧(A侧),同时承担两个方向的径向支撑和轴向引导,而 B 侧的非定位轴承仅承担径向支撑,并允许通过集成的均衡填隙垫片或波形弹簧垫片进行轴向移动。对于所有标准电机,数据表中都示出了最大允许径向和轴向力。
为了传递更大的径向力,还配备了内外径不同的轴承以空间节约。对于具有较高径向力(例如螺旋啮合的小齿轮或主轴驱动装置),采用集成式角向接触球轴承可确保必要的安全性。线性轴承预负荷减少了轴承滚珠与轴承内、外圈之间的轴向间隙,最重要的是,还可减少由于轴的偏心负载或线性变形引起的振动力对轴承造成的损坏以及热变形,降低待安装辅助部件的支撑压力和变形风险。
使用合适的尺寸可以避免轴承圈、轴和外壳之间的相对运动。因此,刚性配合是必要的,以使相对较薄的密封支撑圈不会在负载下弯曲,而是整个圆周都得到支撑。标准轴承中使用的 ZZ 盖可提供一定程度的保护作用,防止油脂的污染和逸出,而所使用的油脂润滑在 -20°C 至 + 130°C 的温度下产生的摩擦系数较低,因此在无需保养的情况下能够确保较长的使用寿命(标准电机为 20000 小时)。除了标准轴承之外,根据众多不同应用的具体需求,Nanotec 还提供各种特殊轴承,这些特殊轴承由特殊材料或铬合金特种钢制成,具有不同的外径和内径尺寸,采用钢板材质的接触和非接触式以及免接触式盖板和密封件,具有优化的轴承间隙且满足 DIN620T2 定义的更高精度等级的钢加固 NBR 和高温密封件。润滑剂/油脂:特殊应用,例如在连续运行期间旋转角度范围限制在 <90° 的摆动运动中(滚珠不再进行 360° 全转,因此应提供特殊的润滑脂),其在低温或高温下对特殊润滑剂或食品级特殊润滑剂的使用,需以详细的摩擦要求知识为前提。
相比之下,瞬时操作(例如在启动时)则是无害的,因为产生的摩擦热使轴承温度的提高在绿色工作温度范围内。为了使运行摩擦尽可能小、使用寿命尽可能长以及速度尽可能高,必须进行润滑脂分配和磨合。这有助于降低初始时因弯曲而产生的较大摩擦,并有利于运行时间和速度。我们会根据您的应用对此进行测试并将其整合到设计中。

特种电机示例

具有集成式限位开关的线性执行器

在用于此应用时,电机布置在两个对称推杆的中间。因此,主轴安装在后侧,其带有螺纹,推杆安装在螺纹上。我们在线性滑动锁的顶部安装了两个霍尔传感器作为限位开关。它们由沿主轴移动的磁铁触发。

液相色谱阀驱动

由于客户新的应用中的安装尺寸有限,电机的最大边缘长度限制在 28 mm。尽管如此,所需扭矩必须达到 0.55 Nm,而这直到目前为止,只有边长为 40 mm 的电机才能做到。因此需要使用减速比为 19:1 的行星齿轮箱。为了在具有齿轮箱背隙的情况下仍能实现 100% 准确定位,在齿轮箱输出轴上安装了 NOE1 编码器。配合正交评估法,可以以这种方式实现 0.045° 的分辨率。