Implementierte Antriebstechnik auf zahlreichen Gebieten

Auf allen Gebieten der Technik, in denen mehr oder weniger schwere Massen bewegt werden müssen, ist implementierte Antriebstechnik zu finden. Ein breites und weit gefächertes Anwendungsgebiet für Antriebstechnik erschließt sich in der Automatisierung, speziell in der Robotertechnik. Hier kommt es darauf an, bestimmte Teile zum richtigen Zeitpunkt in genau die richtige Position zu bringen. Die Art der Antriebstechnik kann, je nach Anwendungsfall, die verschiedensten Formen annehmen. Oft ist sie eine Kombination von mechanischen Bauelementen, von Elektromotoren und integrierter Leistungs- und Steuerungselektronik.

Implementierte Antriebstechnik, vorwiegend mit mechanischen Elementen
Mechanische Bauelemente der Antriebstechnik können beispielsweise Getriebe, Linearantriebe oder auch Kupplungen sein.
Getriebe werden oft dann verwendet, wenn höhere Abtriebsmomente erforderlich sind bei gleichzeitig gewünschten Übersetzungen von höheren in nierigere Drehzahlen.
Linearantriebe setzen sich in der Regel aus Kugelrollspindeln mit Kugelmuttern und Linearführungen zusammen. Linearführungen können als Kugelumlauf-Führungen oder Kunststoff-Gleitführungen ausgeführt sein. Linearantriebe können ausschließlich nur translatorische Bewegungen ausführen.
Kupplungen sind Verbindungselemente zwischen Antriebs- und mechanischen Bewegungseinheiten. Mögliche Bauarten sind Metallbalg-, Elastomer- oder auch Sicherheitskupplungen. Kupplungen dienen oft zur Abfederung von mechanischen Stößen und damit zur Schonung von anderen Bauteilen. Mehr Infos zur implementierten Antriebstechnik finden Sie bei Antrimon.

Implementierte Antriebstechnik mit Elektromotoren
Elektromotoren spielen in der Antriebstechnik eine wesentliche Rolle. Verwendet werden hauptsächlich DC-Motoren bürstenbehaftet, DC-Motoren bürstenlos, DC-Motoren eisenlos, Servomotoren, Torque-Motoren, Schrittmotoren und AC-Motoren.

Bürstenbehaftete DC-Motoren sind Gleichstrommotoren, bei welchen die Stromübertragung von Erreger- zur Ankerwicklung durch Schleifringe erfolgt.
Bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) sind ähnlich den Drehstrom-Synchronmaschinen aufgebaut und arbeiten nach dem Prinzip von umlaufenden Drehfeldern. Die permanenterregten Rotoren von BLDC-Motoren werden von den umlaufenden Drehfeldern in Rotation versetzt.
Eisenlose DC-Motoren, auch noch als Scheibenläufermotoren bezeichnet, haben in ihren Ankern keine Eisenkerne. Umlaufende Magnetfelder verlaufen parallel zu den Drehachsen der Rotoren und setzen diese so in Bewegung. Solche Motoren sind geometrisch an deren größeren Außendurchmessern gegenüber ihren Längen zu erkennen.
Servomotoren können mit ihren Rotoren ganz bestimmte Winkelpositionen anfahren. Die Rotoren sind hierzu mit Sensoren ausgerüstet, welche diese gewünschten Winkelstellungen möglich machen.
Torque-Motoren sind besonders zur Übertragung von hohen Drehmomenten ausgelegt. Diese Drehmomente können Spitzenwerte von bis zu 2.400 Nm erreichen.
Schrittmotoren haben in ihren Statoren mehrere Polpaare, die sich gegenüberliegen. Diese Polpaare erzeugen ebenfalls rotierende Magnetfelder, die jedoch schrittweise rotieren. Die Anker von Schrittmotoren können dadurch schrittweise um kleine Winkel oder um deren Vielfaches gedreht werden.
AC-Motoren werden meist mit einphasigem Wechselstrom betrieben. Eine häufig angewandte Art ist der Einphasen-Reihenschlussmotor, welcher eine weiche Kennlinie besitzt. Bei ansteigendem Belastungsmoment verringert sich auch die Drehzahl des Ankers.

Implementierte Antriebstechnik mit Unterstützung durch Leistungselektronik
Mithilfe der Leistungselektronik können Elektromotoren zielgenau angesteuert werden. Sie erhalten dann genau die Eigenschaften, welche für die gewünschten Anwendungszwecke gerade erforderlich sind. Dies betrifft insbesondere Drehzahlen und Lastmomente.

Fazit
Die Antriebstechnik gliedert sich in viele Teilbereiche mit zahlreichen, verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten. Oft spielen dabei die abgegebenen Lastmomente von Antriebseinheiten und die zugehörigen Drehzahlen eine maßgebliche Rolle.
Mit Hilfe der Leistungselektronik als Hilfsmittel zur Motorsteuerungen lassen sich die maßgeblichen Parameter, wie Kräfte, Momente, Drehzahlen nach den gewünschten Vorgaben einstellen und nachjustieren.
Die Antriebtstechnik ist in den vielen Fällen ein funktionierendes Zusammenwirken von mechanischen Bauelementen, Elektromotoren verschiedenster Bauart und Leistungselektronik.