Vilken växel passar till vilken motor?

I igus ständigt växande sortiment av motorer finns även passande tillbehör. De omfattar bland annat beröringsfria givare, kopplingar och naturligtvis även växlar. Om motorns tekniska datablad inte erbjuder någon lösning för vridmomentet som krävs för just din tillämpning, kan en växel i kombination med stegmotorer eller EC/BLDC-motorer vara lösningen.

I den här artikeln kan du läsa om hur du på ett enkelt sätt själv kan välja och beräkna rätt växel för respektive elmotor. Dessutom innehåller den en kort exkurs om växelns funktion, uppbyggnad och montering. Avslutningsvis följer en kort översikt över DC-motorerna, där snäckväxlarna, planetväxlarna och de cylindriska kuggväxlarna redan är färdigmonterade.

Den rätta växeln för stegmotorn eller EC/BLDC-motorn

MOT-AN-S-060-035-060-L-A-AAAA — Exempel på ett datablad

Låt oss anta att du som kund behöver en elektrisk drivmotor i storleken NEMA24. För din applikation behöver du ett vridmoment på 30 Nm och ett varvtal på 10 varv per minut.

Som första steg behöver du databladet för den aktuella stegmotorn (se exemplet till vänster). Du hittar den i igus shop, under ”Nedladdningar” för respektive motor.

Låt oss nu gå vidare till det andra steget: För detta måste vi i korthet förklara vilka växlar du kan välja mellan. Dessa hittar du även i shoppen.

För närvarande finns flera storlekar att välja mellan, t.ex. motorväxeln med en fläns på 60 mm och 90 mm. I vårt fall avser vi 60 mm flänsen, eftersom vi behöver en NEMA24-stegmotor. På produktdetaljsidan hittar du nu en rullgardinsmeny med de olika utväxlingarna som igus erbjuder för närvarande. För mer information, ladda gärna ner produktbladet.

Beräkna rätt utväxlingsförhållande

I det tredje steget tittar du på databladet och de olika varianterna av reduktionsväxlar. Man kan göra ett snabbt överslag i huvudet att en växel med ett utväxlingsförhållande på 10 måste vara rätt val här. Låt oss kontrollera det:

Det utgående vridmomentet beräknas utifrån motorns nominella vridmoment multiplicerat med utväxlingsförhållandet (motorns nominella vridmoment × utväxlingsförhållande = utgående vridmoment):

3,1 Nm × 10 = 31 Nm

Eftersom det uppstår transmissionsförluster tas även verkningsgraden med i beräkningen. Den multipliceras med det ingående vridmomentet (utgående vridmoment × verkningsgrad = faktiskt vridmoment)

31 Nm × 98 % = 30,38 Nm

Det utgående varvtalet utgörs nu av motorns varvtal dividerat med utväxlingsförhållandet (utgående varvtal = motorns varvtal / utväxlingsförhållandet):

100 1/min : 10 = 10 1/min

Resultatet

Resultatet är alltså att stegmotorn NEMA24 med 10i växeln är det rätta valet för oss. Vi har tagit hänsyn till verkningsgraden enligt databladet och har också kunnat utläsa att vi underskrider det nominella utgående vridmomentet och därmed inte hamnar inom området för nödstoppsmomentet. Då stämmer alltså vårt utförande.

Om du är intresserad av en EC-/BLDC-motor är förfarandet exakt detsamma.

Men vägen till målet kan förenklas avsevärt med vårt verktyg ”drylin motorexperten”, förkortat DMX. I det här verktyget kan du välja vridmoment (0,01 Nm till 44 Nm), varvtal (1 rpm till 3000 rpm) och inkopplingstid (1 % till 100 %). Där visas alla möjliga variationer tillsammans med utnyttjandegraden.

Det finns dock situationer där den passande motorn med rätt växel inte visas eller där informationen inte är tillräcklig för dig. Ett exempel på detta är ett oflexibelt installationsutrymme, där endast en NEMA-storlek får plats. Här används den beprövade metoden: Ta fram databladet med den önskade motorns karakteristik och gör beräkningarna enligt den detaljerade beskrivningen ovan.

Exkurs: Funktion, uppbyggnad och montering av en växel

igus växlar kan användas till alla stegmotorer och EC-/BLDC-motorer, förutsatt att de har rätt monteringsmått. Vi som företag har kravet på våra växlar att de ska ha en kompakt konstruktion och kunna överföra höga vridmoment, vilket innebär att alla våra växlar är planetväxlar. Om du köper motor och växel tillsammans hos oss, monteras dessa i förväg åt dig på vår fabrik.

Så här går monteringen av växeln till

Vid monteringen måste man beakta skruvmåtten. För att undvika att man väljer fel växel till motorn anges rätt motorstorlek i planetväxlarnas beskrivning.

De båda komponenterna skruvas sedan ihop (se 1). Därefter kopplar du ihop motorns axel med växeln (se 2). För detta måste locket på sidan av växeln tas bort (se 3). När detta är gjort fixeras motorns axel i växeln med hjälp av en skruv vid växelns ingång. Här måste man ta hänsyn till vridmomentet, som är olika för olika motorer.

Det var allt! Du har klarat det. Vid demontering utförs proceduren i omvänd ordning.

Växlar till DC-motorer

När det gäller DC-motorerna har igus hittills erbjudit fastmonterade planetväxlar, cylindriska kuggväxlar och snäckväxlar. Dessa finns i en mängd olika konfigurationer samt med olika varvtal, nominella vridmoment och naturligtvis startmoment.

DC-motorerna har som standard skyddsklass IP20–IP30. Det innebär att de är skyddade mot inträngande av fasta föremål. För att kunna erbjuda ett ännu bättre skydd har igus även Protect DC-motorer i sitt sortiment. Dessa har skyddsklass IP40, vilket innebär att de är skyddade mot inträngande av små fasta föremål, t.ex. damm som är större än 1 mm.