Planetgearreducer til trinmotorer NEMA 23 og NEMA 34

Inden for præcisionsstyring af bevægelse anvendes trinmotorer bredt på grund af deres fordele, såsom åbenløbsstyring og præcist positionering. Blandt disse er NEMA 23 og NEMA 34 de to mest repræsentative kabinetstørrelser inden for industriautomatisering. Deres kombination med planetgear reducerer udgør den centrale drivenhed i utallige automatiseringsudstyr.

Flangestørrelsen på NEMA 23-motoren er ca. 57 *57 mm; længden af karrosseriet ligger typisk mellem 40 og 100 mm, og fastspændingsmomentet er ca. 0,5–3,0 Nm. Det er et ideelt valg til automatiseringsudstyr af lille og mellemstor størrelse. Takket være sin moderate effekttæthed og fremragende pris-ydelsesforhold anvendes NEMA 23 bredt i applikationer såsom 3D-printere, små gravér-savsmaskiner, komponentplaceringmaskiner og medicinsk detektionsudstyr.

Størrelsen på flangen for NEMA 34-motoren er ca. 86 *86 mm; længden af karrosseriet er længere (typisk 60–120 mm), og fastspændingsmomentet kan nå 3,0–12,0 Nm eller endnu mere. Dens større statordiameter og kraftigere magnetkredsløbsdesign giver en drivkraft, der langt overgår NEMA 23’s, og den egner sig til højbelastede anvendelser såsom fremføringsakser i numerisk styrerede værktøjsmaskiner, robotarmledder i industrirobotter, store emballagemaskiner og lES bord s laserudskæringsmaskiner. Disse to motortyper har dog én fælles karakteristik: I højhastighedsområdet falder udgangsmomentet tydeligt.  de har især svært ved at drive store inertimasser direkte, hvilket er den grundlæggende årsag til indførelsen af planetgearreduktorer.

Adapter til planetgearreducer til NEMA 23- og NEMA 34-motorer har tre nøglefordele: For det første øger den udgangsmomentet. Takket være reduktionsforholdet forstærkes udgangsmomentet. For eksempel kan det nominelle udgangsmoment nå 50 Nm, når en NEMA 34-motor kombineres med en gearreducer med et forhold på 5:1 – hvilket er tilstrækkeligt til at drive tunge laste. For det andet forbedrer den opløsningen. Den grundlæggende trin-vinkel for en stepmotor (f.eks. 1,8 °) bliver betydeligt finere efter reduktionen, og antallet  af impulser pr. omdrejning stiger markant, hvilket betydeligt forbedrer positioneringens nøjagtighed. Endelig sikrer den en god inertimatch. Den muliggør en korrekt afstemning af motorens rotors inertimodstand med lastens inertimodstand, hvilket effektivt reducerer systemets svingninger og forbedrer dynamiske responsydelser.

Ved valg af en planetgearkasse skal der lægges særlig vægt på følgende tekniske parametre :

Lspil  er den afgørende præcisionsindikator. For præcisionsprodukter skal spillet være under 1  bogstmin , mens det for standard industrielle modeller normalt ligger mellem 5 og 15  bogstmin . I krævende applikationer som CNC-maskiner eller robotled er det anbefalet at vælge modeller med lavt spil.

Det nominelle udgangsmoment skal svare til motorens holdmoment samt den faktiske belastning. Planetgearkasser, der er kompatible med NEMA 23, har typisk et nominelt moment på 8–16 Nm, mens de, der passer til NEMA 34, kan nå 30–50 Nm eller mere. Henset til effektivitet ligger fuldlasteffektiviteten for en-trins planetgearkasser normalt mellem 94 % og 97 %, hvilket svarer til meget lav energitab.

Reduktionsforholdene er meget varierede og ligger typisk mellem 3:1 og 100:1. Enkelttrinsreduktorer ( ≤10:1) har en højere effektivitet og en mere kompakt størrelse, mens flertrinsreduktorer (>10:1) muliggør højere reduktionsforhold, men øger let længden af kroppen  og formindsker gradvist effektiviteten.

Planetalgearkasser bruger typisk et modulært flangemonteringssystem, hvilket gør det muligt at tilpasse dem hurtigt til monteringsdimensionerne for motorer fra forskellige mærker. Afstanden mellem monteringshullerne på indgangsflangen for NEMA 23-motorer er normalt 47,14 mm med en akseldiameter på 6,35 mm eller 8 mm; NEMA 34-modellen har derimod en afstand på 69,6 mm og en akseldiameter på 14 mm. Ved blot at udskifte flangen kan den tilhørende gearkasse tilsluttes direkte uden brug af en specialtilpasset adapter. Dette «plug-and-play»-koncept reducerer systemintegrationens kompleksitet betydeligt.  Vores præcisionsplanetalgearkasser DPS60 og DPS90 passer perfekt til NEMA23- og NEMA34-trinmotorer. Hvis dette interesserer dig, tøv ikke med at kontakte os.

Et resumé: NEMA 23- og NEMA 34-trinmotorer er designet til applikationer med forskellige belastningsniveauer. Indførelsen af en højtydende planetskive reducerer ikke kun manglen på højt drejningsmoment i trinmotorer, men muliggør også et nyt præcisions- og stivhedsniveau for hele drivsystemet.