Kleine Elektromotoren standen in Robotikanwendungen lange vor einer kritischen Herausforderung. Obwohl sie hohe Drehzahlen erreichen können, liefern diese kompakten Leistungseinheiten typischerweise nicht genügend Drehmoment, um Robotergelenke oder Aktuatoren, die erhebliche Kraft benötigen, direkt anzutreiben. Die SMAC Corporation hat jetzt eine revolutionäre Lösung vorgestellt: bürstenlose Hochdrehmoment-Gleichstrommotoren (HT-Motoren), die versprechen, die Möglichkeiten des Robotikdesigns zu verändern.

Der HT-Motor stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Elektromotorentechnologie dar, der speziell entwickelt wurde, um die Drehmomentdefizite herkömmlicher bürstenloser Motoren bei niedrigen Drehzahlen zu beheben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Designs, bei denen das Drehmoment mit abnehmender Drehzahl stark abfällt, behalten HT-Motoren eine bemerkenswert flache Drehmoment-Drehzahl-Kurve bei. Diese Eigenschaft gewährleistet eine stabile Leistungsabgabe bei häufigen Drehzahländerungen und variablen Lastbedingungen – wesentliche Anforderungen für Robotikanwendungen.

Die außergewöhnliche Drehmomentleistung von HT-Motoren beruht auf zwei bahnbrechenden technologischen Innovationen:

Diese spezialisierten Permanentmagnetanordnungen verstärken die Magnetfeldstärke erheblich. Durch die optimierte räumliche Ausrichtung einzelner Magnete konzentrieren Halbach-Arrays den magnetischen Fluss innerhalb gezielter Motorbereiche. Die Implementierung von SMAC erreicht Flussdichten von über 10.000 Gauß – mehr als das Doppelte der herkömmlichen Motorfähigkeiten – was eine deutlich höhere Drehmomenterzeugung ermöglicht.

Dieser patentierte Ansatz ersetzt herkömmliche mechanische Wickelmethoden und ermöglicht Spulenkonfigurationen, die mit herkömmlicher Fertigung nicht realisierbar sind. Die gedruckte Spulentechnik bietet drei wesentliche Vorteile:

• Beispiellose Designflexibilität für Leistungsoptimierung
• Dramatische Reduzierung der Prototypenentwicklungskosten
• Werkzeugkosten auf einen Bruchteil der herkömmlichen Methoden reduziert

• Eigene Halbach-Magnetkreisdesigns zur Maximierung der Drehmomentdichte
• Patentierte gedruckte Spulentechnologie, die kundenspezifische Wickelgeometrien ermöglicht
• Deutlich verkürzte Entwicklungszyklen für neue Motorvarianten

• Robotik: Gelenkantriebe, Endeffektoren und mobile Plattformen
• Industrielle Automatisierung: Roboterarme, Präzisionspositioniersysteme
• Medizintechnik: Operationsroboter, Rehabilitationsgeräte
• Luft- und Raumfahrt: UAV-Mechanismen, Satellitenkomponenten
• Elektrowerkzeuge: Hochdrehmomentbohrer, Sägen und Schraubenschlüssel

Die erste HT035-Serie von SMAC demonstriert die praktische Umsetzung dieser Technologien und liefert außergewöhnliches Drehmoment in bemerkenswert kompakten Gehäusen. Das Unternehmen plant, sein HT-Motorenportfolio zu erweitern, um den vielfältigen Anwendungsanforderungen in verschiedenen Branchen gerecht zu werden.

Bürstenlose Hochdrehmoment-Gleichstrommotoren stellen einen Paradigmenwechsel in der elektromechanischen Betätigung dar. Durch die Überwindung traditioneller Drehmomentbegrenzungen durch innovative Magnet- und Wickeltechnologien sind diese fortschrittlichen Motoren in der Lage, neue Generationen von Roboter- und Automatisierungssystemen zu ermöglichen. Da sich die Technologie weiterentwickelt, erscheint ihre Auswirkung auf industrielle und kommerzielle Sektoren zunehmend transformativ.