В статье представлено оборудование немецкой компании FAULHABER, в частности – микромоторы серии 2057…BA для использования в стерильных условиях, способные выдерживать обработку в автоклаве, востребованные в медицине.
ООО «Микропривод», г. Москва
Немецкая семейная группа компаний FAULHABER была основана в 1947 году доктором Фрицем Фойлхабером (Fritz Faulhaber) для производства точной механики, чем, собственно говоря, она и занимается до настоящего времени. В 1958 году Фриц Фойлхабер получил немецкий патент DE1188709 на «электрический маленький мотор», поэтому точные и надежные малые и сверхмалые электромоторы (электродвигатели) и компоненты для них составляют основу продукции компании, которая на данный момент владеет более чем 50 патентами разных стран мира.
Электромоторы FAULHABER отличаются высоким КПД и большой мощностью относительно своих габаритных размеров, минимальной вибрацией и малым моментом инерции. Микромоторы постоянного тока от FAULHABER вместо привычной конструкции с железным сердечником имеют ротор в виде независимой медной катушки с косой намоткой. Такая конструкция стала «изюминкой» продукции FAULHABER, обеспечивая сверхмалую инерцию ротора и нулевой момент от зубцовых гармонических помех электромагнитного поля, благодаря чему достигается непревзойденное соотнотношение мощность / габариты мотора, а также высокие динамические характеристики. Еще одной примечательной особенностью малых сервомоторов FAULHABER стала бесколлекторная (бесщеточная) схема моторов постоянного тока. За счет такой конструкции бесколлекторные моторы FAULHABER идеально подходят для тяжелых условий эксплуатации с частыми перегрузками, а также для длительной непрерывной работы с максимально высокими эксплуатационными характеристиками. Но в целом оборудование FAULHABER – это системы автоматизации производства и робототехника, авиационно-космическая промышленность, оптические системы, медицинское и лабораторное оборудование.
Сегодня в дополнение к производству в Германии группа компаний FAULHABER выпускает продукцию на собственных производственных мощностях в Швейцарии, США, Румынии и Венгрии, а дистрибьюторы и дочерние подразделения находятся более чем в 30 странах мира, в том числе в Российской Федерации. Всего в штате FAULHABER около 2 тыс. сотрудников.
Стандартная номенклатура изделий FAULHABER позволяет создавать более 25 млн различных комбинаций, создавая оптимальную систему привода для каждой конкретной области применения: от мощных моторов постоянного тока с постоянным крутящим моментом 200 мН•м до проработанного во всех деталях микропривода с наружным диаметром 1,9 мм. Одновременно такой технологический «конструктор» является основой модификаций типовой продукции для создания уникальных версий для каждого отдельного заказчика.
Так, недавно заказчикам из области медицины и лабораторных исследований потребовались микромоторы для использования в стерильных условиях, которые должны выдерживать обработку в автоклаве. Это устройство служит для стерилизации паром под давлением хирургического перевязочного материала, инструментов, большинства питательных сред для выращивания микроорганизмов, для обеззараживания инфицированного материала, операционных халатов, наконечников для бормашин и приводов для них, приводных систем ортопедического оборудования и т.д. Подчеркиваем, что это именно микромоторы для стерилизации в автоклаве, а не моторы для автоклавов. В герметичном автоклаве обычно используется насыщенный пар под давлением чуть больше 1 атмосферы для достижения внутри стерилизационной камеры температуры не менее 121 °C на 30...60 минут. В этих условиях погибают все микроорганизмы и их споры.
25 ноября 2019 года группа компаний FAULHABER представила семейство моторов 2057…BA (рис. 1) для использования в медицине, допускающих стерилизацию в автоклаве не менее 1500 раз (в варианте без датчика положения). Эти моторы оптимизированы для высоких скоростей до 65000 об/мин, что требуется, например, в стоматологической практике.
Рис. 1. Мотор серии 2057…BA
Моторы серии 2057…BA выпускаются во влагозащищенном корпусе из нержавеющей стали. Во время тщательного тестирования по условиям обработки в медицинских автоклавах эти моторы остались неповрежденными после 1000 циклов стерилизации, а в вариантах исполнения без датчика положения – после 1500 циклов. Моторы, допускающие автоклавную стерилизацию, широко используются в приводах зубоврачебного оборудования и ручного хирургического инструмента, а также в приводах аппаратов искусственной вентиляции легких. Как и все остальные моторы FAULHABER, модели серии 2057…BA отличаются высокой удельной мощностью по отношению к объему, что обеспечивает их широкое использование при жестких ограничениях на занимаемое мотором пространство в оборудовании, а малый вес способствует применению в наконечниках бормашин, снижая нагрузку на руки врача во время длительных стоматологических операций.
Итак, в серии 2057…BA представлены бесколлекторные сервомоторы постоянного тока (BLDC, Brushless Direct Current), двухполюсные, высокооборотные, для стерилизации в медицинских автоклавах, с крутящим моментом 18,7 мН•м и мощностью 91,2 Вт.
Некоторые технические характеристики (при температуре окружающей среды 22 °С и при номинальном напряжении питания):
- номинальное напряжение электропитания: 24 В пост. тока;
- КПД (эффективность): 90 %;
- обороты без нагрузки: 44 300 мин-1;
- ток без нагрузки (для вала диаметром 3 мм): 0,178 А;
- угловое ускорение: 1030 × 103 рад/с2;
- рабочая температура: -30...140 °С;
- люфт вала радиальный: меньше или равен 0,05 мм;
- люфт вала угловой: равен 0 мм;
- материал корпуса: нержавеющая сталь;
- масса: 100 г;
- направление вращения: меняется электроникой;
- обороты: до 65 000 мин-1;
- датчики Холла (если имеются): цифровые;
- материал магнита: NdFeB (неодим-железо-бор);
- условия стерилизации: 134 °С при 2,1 бар, 100 % отн. влажность;
- время стерилизации: 18 минут;
- количество циклов стерилизации: 1000 (типовое) / 1500 (вариант K3825 без датчика);
- диаметр корпуса мотора: 20 ± 0,1 мм;
- длина мотора (с валом): 67 ± 0,3 мм;
- длина кабельного хвостовика: макс. 20 мм.
В Российской Федерации интересы компании FAULHABER представляет ООО «Микропривод». Общество с ограниченной ответственностью «Микропривод» было создано в 2005 году на базе подразделения, с 1994 года поставлявшего электромоторы и разрабатывавшего системы управления в составе компании, занимавшейся проектированием и изготовлением робототехнических комплексов для дистанционной инспекции трубопроводов. В 2006 году между ООО «Микропривод» и группой компаний FAULHABER был заключен договор о продвижении и эксклюзивных продажах продукции на территории России и стран СНГ. Кроме FAULHABER, ООО «Микропривод» является официальным дистрибьютором промышленных версий мотор-редукторов испанской компании Doga, систем линейного привода и контроллеров Copley Controls, волновых редукторов HanZhen Harmonic Drive и шаговых электромоторов немецкой компанией Phytron.
Сотрудники ООО «Микропривод» подбирают оборудование по техническим параметрам, указанным в спецификации заказчика, и консультируют заказчика по вопросам потенциальных возможностей поставляемого оборудования. Специалисты ООО «Микропривод» готовы оказать помощь в настройке и последующей эксплуатации систем управления моторами.
Продукция, поставляемая в нашу страну ООО «Микропривод», применяется в ответственных узлах медицинской техники, системах обеспечения безопасности, добывающей промышленности, в аппаратуре для видеосъемки, мобильной робототехнике, метрологическом оборудовании, вакуумных установках, исследовательских стендах.
Опубликовано в интернете
ООО «Микропривод», г. Москва,
тел.:+7 (495) 221 4052,
e mail: info@microprivod.ru,
сайт: microprivod.ru
_big.jpg'); "2(116)_small.jpg")
