Drehstrom-Linearmotoren 1FN1/1FN3
(Quelle Firma Simens)
SIMODRIVE 611 digital/universal
Drehstrom-Linearmotoren 1FN1/1FN3

Übersicht
Die Drehstrom-Linearmotoren 1FN bieten:

• Extreme Dynamik und höchste Verfahrgeschwindigkeit
• Überragende Präzision
• Einfache Montage
• Verschleißfreie Antriebskomponenten durch berührungslose

Antriebskraftübertragung
Die Linearmotoren 1FN bilden zusammen mit dem SIMODRIVE 611 digital/universal ein optimal abgestimmtes lineares
Direkt-Antriebssystem für die Belange des modernenMaschinenbaus.
Die Motoren bestehen aus einem Primärteil und einem Sekundärteil mit Seltenerden-Magneten. Das Primärteil hat eine feste Abmessung, das Sekundärteil wird aus Einzelelementen,entsprechend der gewünschten Verfahrlänge (Segmente),zusammengesetzt.
Durch Parallelbetrieb der Motoren sind die Vorschubkräfte, über das angebotene Spektrum hinaus, skalierbar. Der wesentliche Vorteil der linearen Direkt-Antriebstechnik ist weitgehende Vermeidung von Elastizitäts-, Spiel- und Reibungseffekten sowie Eigenschwingungen im Antriebsstrang. Das führt zu hoher Dynamik und zu hoher Präzision. Bei Verwendung geeigneter Messsysteme und entsprechenden Temperaturbedingungen können die Motoren im Nanometerbereich positionieren. Der einfache mechanische Aufbau, ohne Übertragungselementewie z.B. Kugelgewindebetrieb, Kupplung oder Riemen, erhöht die Zuverlässigkeit der Antriebskomponenten.
Die fast ausschließlich im Primärteil entstehende Verlustwärme wird über den integrierten Leistungskühler abgeführt. Durch das Zweikreiskühlersystem im Thermosandwich-Design (beim 1FN1 integriert, beim 1FN3 optional) wird sowohl eine thermische Entkopplung von Motor und Maschine, als auch ein kostengünstiges Kühlkonzept ermöglicht. Durch die metallische rostfreie Vollkapselung des Primärteils wird die für den Einsatz in Werkzeugmaschinen notwendige, hohe mechanische Robustheit und Verschmutzungsunempfindlichkeit, als auch eine hohe Resistenz gegen aggressive Flüssigkeiten erreicht. Zudem hat der Motor aufgrund eines großzügig bemessenen Luftspaltes nur geringe Anforderungen an die Vorbereitung der Montageflächen. Die Einbautoleranzen für den Luftspalt betragen ± 0,3 mm Linearmotoren 1FN1/1FN3 (Primärteile)
Anwendungsbereich 1FN1:

• Hochgeschwindigkeitsfräsen
• Unrund-Bearbeitung
• Schleifen
• Ultra-Präzisionsbearbeitung

Anwendungsbereich 1FN3

• Hochdynamischer und flexibler Werkzeugmaschinenbau
• Laserbearbeitung
• Handling
• Pick & Place

Aufbau
1FN-Linearmotoren können als Einzelkamm- und als Doppel-kamm-Motor aufgebaut werden.

• Einzelkamm-Motoren:

Die Einzelkammvariante besteht aus einem Primärteil mit Standardwicklung, das parallel zu dem dazugehörigen Sekundärteil angeordnet wird.

• Doppelkamm-Motoren

Bei der Doppelkammvariante liegt das Sekundärteil zwischen zwei Primärteilen (je ein Primärteil mit Standardwicklung und Komplementärwicklung). Der Aufbau als Doppelkamm-Motor bietet sich vor allem bei Anwendungen mit bewegtem Sekundärteil und kleinen Verfahrwegen mit extrem hohen Beschleunigungen an (z. B. Unrund-Bearbeitung).
3



Drehstrom-Linearmotoren 1FN1/1FN3
für SIMODRIVE 611 digital/universal

Technische Daten

Für Beschleunigungsvorgänge steht bei den 1FN-Linearmotoren ein Überlastbereich zur Verfügung. Die Maximalkraft
FMAX kann nur bis zu einer maximalen Geschwindigkeit v MAX ( FMAX) ausgenutzt werden; bis zur Geschwindigkeit v MAX ( FN) steht nur noch die Nennkraft F N zur Verfügung.

1FN1 1FN3:

Maschinenart Drehstrom-Linearmotor (dauermagneterregter Synchronmotor)
Magnetmaterial SE-Magnetmaterial
Isolierung der Ständerwicklung nach Wärmeklasse H für eine Wicklungstemperatur von
EN (IEC) 60032-1 +130 °C für 1FN1072 bis 1FN1126
+140 °C für 1FN1184 bis 1FN1246
+120 °C
Schutzart nach EN 60034-5 (IEC 60034-5) IP 65
Überlastverhältnis ( F MAX : F N ) bis max. 2,25 2,75
Aufbaumöglichkeiten Keine Verschiedene Abstufungen durch modularen
Aufbau
Sekundärteilabdeckung Segmentweise, nicht auswechselbar Durchgängig über alle Segmente, auswechselbar
Kühlart Wasserkühlung
Wasserkühleranschlüsse Schnellsteckverbinder an allen Primärteilkühlern 1/8" Innengewinde an allen
Primär- und Sekundärkühlern
(bei Verwendung entsprechender Adapter)
Temperaturbeeinflussung der Umgebungskonstruktion
bei Präzisionskühlung, max.
+2 K +4 K
Zulässige Kühlmittelzulauftemperatur, max. +35 °C (Betauung vermeiden)
> +35 °C bei Reduzierung der Motornennkraft
Temperaturüberwachung in der
Primärwicklung eingebaut
Temperaturschalter (Öffner)
Temperaturfühler KTY 84
Kaltleiter-Temperaturfühler PTC
Temperaturfühler KTY 84
Anschlussart Stecker oder Kabelausgang
für Leistung und
Temperaturüberwachung
Klemmenkasten mit PG-Gewinde
Optional: Zubehör für Stecker und
Kabelanschluss
























Vom konventionellen Antrieb zum Direktantrieb
(Quelle Fa. Baumüller)
Direktantriebstechnik mit Linearmotoren
Das "Know-how" zur Entwicklung und Fertigung rotierender Motoren hatBaumüller auf Linearmotoren übertragen. Wird ein rotativer permanenterregter Synchron-Motor der Länge nach aufgeschnitten und in der Ebene abgewickelt, erhält man einen Linearmotor mit einem Primärteil aus Blechpaket und Kupferwicklung sowie einem Sekundärteil aus Eisen und Permanentmagneten. Die linearen Direktantriebe bieten gegenüber den herkömmlichen Lösungen, bestehend aus einem rotativen Motor und einem mechanischem Übertragungselement folgende Vorteile:

• wesentlich höhere Geschwindigkeiten
• wesentlich höhere Beschleunigungen
• wesentlich höhere Positioniergenauigkeit ohne Überschwingen
• direkter Kraftaufbau
• wartungsfreier und spielfreier Antrieb
• hohe statische und dynamische Laststeifigkeit
• Regelkreisstabilität durch optimale Massenanpassung
  
  
  Bei der Anwendung der Linearmotoren können zwei Antriebsprinzipien unterschieden werden:
  Beim "Kurzstatorprinzip" wird das im Vergleich zur Magnetleiste "kurze" Primärteil verfahren. Dieses Prinzip findet hauptsächlich Anwendung bei Servoantrieben im Maschinenbau. Beim "Langstatorprinzip" dagegen markieren ein oder mehrere Primärteile den Verfahrweg und sind damit länger als die Magnetleiste, die sich am bewegten Fahrschlitten befindet. Da das Sekundärteil somit keine Energiezuführung benötigt, können beinahe unbegrenzte Verfahrwege realisiert werden. Das Lang-statorprinzip wird im Allgemeinen bei Transport- und Logistikanwendungen verwendet.
  Erfolgsfaktoren für Linearmotoren:
  Ersatz von traditionellen, nicht direktangetriebenen Lösungen für lineare Bewegungen (Spindel-, Riemen-, Zahnstangen-, Kettenantriebe, usw.) Bewährte Umrichter- und Reglertechnik von den rotatorischen Antriebssystemen von Baumüller können uneingeschränkt für Linearsysteme verwendet werden.
  Linearmotoren bei Baumüller
  Baumüller-Linearmotoren sind Synchronmotoren. Sie bestehen aus einem Primärteil mit bewickeltem Blechpaket und einem Sekundärteil mit Permanentmagneten (Magnetleiste). Sämtliche Baureihen werden bis Schutzart IP65 gefertigt. Hinsichtlich ihres Einsatzbereiches unterscheiden sich Baumüller-Linearmotoren in:
  ' Motoren für Transport- und Logistikanwendungen
  ' Motoren für Servoanwendungen
  
  
  Anwendungsbeispiele:
  Vorschübe für Stanzen, Pressen, Nibbelmaschinen Laser- und Wasserstrahl-Schneidanlagen Linear-Roboter und Handling-Systeme Präzisions-, Bearbeitungs- und Messmaschinen Schleifmaschinen Gravurmaschinen
  
  
  Linearmotoren für Servoanwendungen
  Einsatzgebiete:
  Halbleiterindustrie
  Leiterplattenbearbeitung
  Pick & Place Anwendungen
  Druckindustrie
  Verpackungsindustrie
  Textilmaschinenindustrie
  Kunststoffindustrie
  Werkzeugmaschinenindustrie
  Bestückungs- und Fertigungstechnik