Печатные публикации

#49: Доступные и мощные электроприводы компаний Assun Motor, Vishan, Han’s Motion

Анна Сергеева. Доступные и мощные электроприводы компаний Assun Motor, Vishan, Han’s Motion // Компоненты и технологии. 2022. №6


В условиях ограничения поставок европейской продукции представители отечественной промышленности находят совместимые аналоги на азиатском рынке высокотехнологичных приводных решений.


Опубликовано в разделе "Силовая электроника"


От автора: на моем сайте текст данной статьи, как и тексты всех других статей, приводится в качестве ознакомления с тематикой, стилем подачи, методикой раскрытия материала, подходом к оформлению автора. Текст размещается только с целью формирования портфолио технического писателя и журналиста. Содержит обзор различного технического оборудования и устройств. Не является рекламой или продвижением товаров и услуг.


Подтверждение публикации в научной электронной библиотеке eLibrary


Подтверждение публикации на сайте журнала


В широком спектре отраслей современной промышленности и наукоемкого производства, таких как дистанционная медицина, промышленная робототехника, телекоммуникации, спутниковая связь и многие другие, немалая доля оборудования приходится на высокотехнологичную и высокопроизводительную механику и электронику.


Для обеспечения бесперебойного и надежного функционирования такого оборудования, с достаточной периодичностью проводятся работы по профилактической и оперативной замене комплектующих. Таким образом гарантируется точное соответствие стандартам качества изделий, выпускаемых роботизированными цехами, и обеспечивается безопасность, целостность и скорость обработки и передачи больших объемов цифровой информации в телекоммуникационных и спутниковых сетях. Наконец, здоровье и жизнь человека зависят от возможностей и качества медицинского оборудования, применяемого в клиниках.


Как правило, со временем у компаний и производств формируется перечень привычных поставщиков для регулярной замены деталей и компонентов. Это оказывает существенное влияние на сохранение стабильных позиций среди конкурентов.


Однако в текущем году поставка большей части импортной продукции стала практически невозможной. Перед отечественными компаниями встала задача найти новых поставщиков, продукция которых доступна, не подвергается санкционным ограничениям, аналогична по качеству, техническим характеристикам, габаритам и стоимости. При этом в приоритете находятся комплектующие, способные обеспечить полноценную замену тем, что приобретались ранее.


Практика показывает, что сегодня ряд азиатских производителей успешно помогает решать эти задачи.


В статье автор проводит анализ ассортимента на примере китайских производителей, реализующих высокотехнологичные приводные решения в широком спектре отраслей.


О дистрибьюторе приводных компонентов ***


Среди российских дистрибьюторов следует отметить компанию ***, которая организует поставки приводного оборудования от достаточно большого числа китайских брендов. Уже более 20 лет специализируется на профессиональном подборе и поставке высокотехнологичных компонентов и передовых решений на отечественный рынок электроники [1].


Заказчиками продукции являются предприятия самых разных отраслей: медицины, машиностроения, авионики, робототехники, телекоммуникаций, спутниковой связи, нефтегазовой промышленности и других.


В ассортименте такая востребованная продукция как высокоточные двигатели и редукторы, сервоприводы, системы управления двигателями, импульсные источники питания, датчики измерения параметров движения, в том числе инерциальные датчики и модули, воздушные нагнетатели и вентиляторы, электронные компоненты.


*** регулярно отслеживает изменения спроса и потребностей рынка и постоянно дополняет ассортимент поставляемых брендов. Это существенно расширяет выбор возможной к поставке продукции.


По сравнению с другими дистрибьюторами преимущество компании в том, что *** поставляет целые комплексные решения в такие отрасли, где к комплектующим предъявляются достаточно высокие требования. *** дает возможность широкого выбора поставляемых готовых решений от мировых производителей.


При этом, если заказчик привода выполняет собственную разработку на базе микродвигателей различной конструкции, дистрибьютор осуществляет подбор и поставку всех необходимых для комплектации элементов.


Кроме того, дистрибьютор помогает заказчикам создавать решения с нуля и адаптировать стандартную продукцию к требованиям конкретного клиента. Для помощи клиенту в разработке и отладке производства предусмотрена возможность поставки образцов и опытных партий. Это существенно повышает эффективность процесса запуска в производство новых изделий.


В любом из вариантов технические специалисты дистрибьютора оказывают сопровождение в реализации клиентских проектов на каждом из этапов, от технического задания до серийной поставки.


Приводные решения Assun Motor


Разработчик и производитель приводной продукции Assun Motor выпускает коллекторные и бесколлекторные двигатели, а также готовые сервоприводы, которые компонуются по модульной системе из двигателей, планетарных редукторов, тормозов и энкодеров. Применяются такие решения в разнообразных сферах: в медицине и протезировании, станкостроении и робототехнике, в системах видеонаблюдения и телекоммуникаций и других областях [2].


Нужно отметить ключевое удобство работы с продукцией Assun Motor. Разработчик предлагает широкий выбор вариантов электромеханических сборок, которые в дополнение к микродвигателям могут включать любое сочетание дополнительных элементов. Пример типовой сборки показан на рис. 1.


Рис. 1. Пример типовой электромеханической сборки


Таким образом, производитель предоставляет возможность гибко сочетать компоненты привода: моторы, планетарные редукторы, тормозные муфты и датчики обратной связи. Подборка всех необходимых элементов выполняется по модульной системе, из унифицированных габаритных линеек.


Assun Motor производит компоненты широкого габаритного ряда, с диаметрами элементов 16–65 мм. В зависимости от количества ступеней (1–5) и исполнения люфт редукторов составляет 0,6–3°. В качестве датчиков обратной связи доступны абсолютные или инкрементальные энкодеры. Готовые сборки обеспечивают номинальный крутящий момент 0,0012–30 Н·м.


Продукция Assun Motor выпускается серийно и под заказ от одной штуки. Соблюдается строгое соответствие всем стандартам страны-производителя, а также требованиям европейских стандартов CE. Производственные и исследовательские площадки Assun Motor сертифицированы по стандарту ISO9001:2015.


Следует подчеркнуть, что производитель позволяет подбирать замену швейцарских двигателей maxon motor ag, немецких FAULHABER и других европейских брендов, поставки которых в настоящее время не доступны.

Рассмотрим подробнее предлагаемый ассортимент.


Бесщеточные микродвигатели Assun Motor


Бесщеточные микродвигатели Assun Motor исполнены с обмотками без сердечников и с ротором на постоянных магнитах. Имеют собственную конструкцию магнитного ротора. Конструкция статора, ротора и обмоток также является уникальной разработкой производителя. Заявлен высокий крутящий момент микродвигателей на больших скоростях, КПД превышает 90%, крайне низкий уровень рабочих шумов и вибраций. Диапазон рабочих температур составляет –30…+65 °С.


Внешний вид бесщеточных микродвигателей Assun Motor представлен на рис. 2. Технические характеристики микродвигателей разных серий приведены в таблице 1.


Рис. 2. Внешний вид бесщеточных микродвигателей Assun Motor


Таблица 1. Технические характеристики бесщеточных микродвигателей Assun Motor

Серия, особенности

AM-BL-AN стандартные, 1 пара полюсов

AM-BL-AE высокотемпературные, 1-2 пары полюсов

AM-BL-BF высокой мощности, 2 пары полюсов

Внешний диаметр, мм

16–65

16–45

24–45

Крутящий момент, мН·м

2,2–403

6–246,7

46–418

Скорость, об/мин

2922–31 900

5200–30 688

4709–10 954

Ток, А

0,25–6,5

0,52–8,5

2,4–11

Напряжение, B

12–48

12–48

12–48

Рабочая температура обмотки, °С

до +85

до +125

до +155

Доп. элементы

Редуктор, тормоз, датчики Холла, энкодер

Редуктор, тормоз, датчики Холла, энкодер

Редуктор, тормоз, датчики Холла, энкодер


В таблице 2 показаны варианты подбора бесщеточных микродвигателей Assun Motor как аналогов продукции европейских брендов maxon motor ag, FAULHABER, с учетом совпадения внешнего диаметра и напряжения, а также с близким значением крутящего момента.


Таблица 2. Таблица совместимости бесщеточных микродвигателей Assun Motor и других брендов

Серия Assun Motor

Серии maxon motor ag, FAULHABER, близкие по внешнему диаметру, напряжению и крутящему моменту двигатели

AM-BD2453AN

2444…B

AM-BD3260AN

EC 32 flat; 3216…BXTH; 3216…BXTR

AM-BD3270AN

EC 32; EC 32 flat; 3216…BXTH; 3216…BXTR; 3242…BX4

AM-BD45100AN

EC 45; EC 45 flat



В разделе, посвященном редукторам этого же бренда, приводятся примеры комбинаций сборок с двигателями.


Коллекторные микродвигатели Assun Motor


Коллекторные микродвигатели Assun Motor исполнены с обмотками без сердечников и являются двигателями постоянного тока. В них применяется самонесущая обмотка ротора, которая имеет сотовую структуру собственной разработки Assun Motor. Такая конструкция позволяет существенно снизить массу и инерцию ротора, полностью сохраняя при этом его конструктивную жесткость.


Коллекторные двигатели Assun Motor не требуют дополнительных устройств для запуска и характеризуются простотой регулирования скорости вращения. Производятся как с графитовыми щетками, так и со щетками из благородных металлов.


Как и в бесколлекторных двигателях, здесь заявлен высокий крутящий момент микродвигателей на больших скоростях, КПД выше 90%, крайне низкий уровень рабочих шумов и вибраций. Диапазон рабочих температур составляет –30…+65 °С.


Внешний вид коллекторных микродвигателей Assun Motor представлен на рис. 3. Технические характеристики микродвигателей разных серий приведены в таблице 3.


Рис. 3. Внешний вид коллекторных микродвигателей Assun Motor


Таблица 3. Технические характеристики коллекторных микродвигателей Assun Motor

Серия, особенности

AM-CL-M с металлическими щетками, 1 пара полюсов

AM-CL-G с графитовыми щетками, 1 пара полюсов

Внешний диаметр, мм

16–28

22–40

Крутящий момент, мН·м

1,2–29,9

5–186

Скорость, об/мин

3035–12476

1103–9105

Ток, А

0,15–0,85

0,25–6

Напряжение, В

1,5–48

6–48

Рабочая температура обмотки, °С

до +85

до +155

Доп. элементы

Редуктор, тормоз, энкодер

Редуктор, тормоз, энкодер


В таблице 4 показаны варианты подбора коллекторных микродвигателей Assun Motor как аналогов продукции maxon motor ag, FAULHABER, с учетом совпадения внешнего диаметра и напряжения, а также с близким значением крутящего момента.


Таблица 4. Таблица совместимости коллекторных микродвигателей Assun Motor и других брендов

Серия Assun Motor

Серии maxon motor ag, FAULHABER, близкие по внешнему диаметру, напряжению и крутящему моменту двигатели

AM-CL-1623MAN

A-max 16; RE 16; 1624…S

AM-CL-1626MAN

A-max 16; RE 16; 1624…S

AM-CL-2232GAN

A-max 22; 2224…SR; 2230…S; 2233…S

AM-CL-2232MAN

A-max 22; 2224…SR; 2230…S; 2233…S

AM-CL-2242GAN

A-max 22; 2224…SR; 2230…S; 2232…SR; 2233…S; 2237…CXR

... ...


В разделе, посвященном редукторам этого же бренда, приводятся примеры комбинаций сборок с двигателями.


Планетарные редукторы Assun Motor


Планетарные редукторы Assun Motor специально разработаны для прецизионных приводных решений.


Производитель поставляет широкий габаритный ряд 16–52 мм, что позволяет добиваться максимального крутящего момента при минимальных размерах. Имеются модели редукторов с большими передаточными числами, заявленный производителем диапазон составляет 3,3–4592. Диапазон рабочих температур –20…+50 °С. В зависимости от числа ступеней, КПД довольно высок: от 59% (для пятиступенчатых редукторов) до 90% (для одноступенчатых).


Внешний вид планетарных редукторов Assun Motor представлен на рис. 4. Технические характеристики приведены в таблице 5.


Рис. 4. Внешний вид планетарных редукторов Assun Motor


Таблица 5. Технические характеристики планетарных редукторов Assun Motor

Серия, особенности

AM-P стандартные

AM-GP высокоточные

Внешний диаметр, мм

16–45

16–52

Крутящий момент, мН·м

300–10 800

100–30 000

Входная скорость, об./мин

8000–10 000

8000

Передаточное число

3,3:1–4592:1

3,8:1–1296:1

Люфт, °

1,5–3

0,6–1,5

КПД, %

59–90

65–90

Дополнительная информация

число ступеней: 1–5, поставка в составе сборок

число ступеней 1–4, поставка в составе сборок


В таблице 6 показаны варианты подбора планетарных редукторов Assun Motor как аналогов продукции maxon motor ag, FAULHABER, с учетом совпадения внешнего диаметра и с близким значением передаточного числа.


Таблица 6. Таблица совместимости планетарных редукторов Assun Motor и других брендов

Серия Assun Motor

Серии maxon motor ag, FAULHABER, в которых есть близкие по внешнему диаметру и передаточному числу редукторы

AM-16GP

15/10; 15/10K; 15/10KK; 15AC; 15AK; 16/7; ...

AM-16P

15/10; 15/10K; 15/10KK; 15A; 15AC; 15AK; 16/7; 16A; ...

... ...


Варианты сборок совместимых двигателей и редукторов Assun Motor


Следует отметить, что стандартные серии редукторов AM-GP и AM-P позволяют создавать большое число бюджетных комбинаций сборок с рядом серий бесщеточных и коллекторных двигателей Assun Motor с различными диаметрами. Варианты сборок редукторов с бесщеточными двигателями Assun Motor показаны в таблице 7, с коллекторными — в таблице 8.


Таблица 7. Таблица совместимости серий редукторов Assun Motor с бесщеточными двигателями



Количество исполнений

14

8

19

19

6

6

6

7

Количество редукций

Модели

AM-BL16-AN

AM-BL16-AE

AM-BL20-AN

AM-BL20-AE

AM-BL24-AN

AM-BL24-AE

AM-BL24-BF

...

50

AM-16P

700

400

0

0

0

0

0

0

34

AM-16GP

476

272

0

0

0

0

0

0

34

AM-19GP

476

272

646

0

0

0

0

0


...

Итого комбинаций с редуктором

1652

944

2242

1596

1488

792

792

660

984

984

1148


Таблица 8. Таблица совместимости серий редукторов Assun Motor с коллекторными двигателями


Количество исполнений

38

7

16

14

16

16

6

9

9

8


Количество редукций

Модели

AM-CL16-MAN

AM-CL19-GAE

AM-CL22-MAN

AM-CL22-GAN

AM-CL25-MAN

AM-CL28-MAN

AM-CL28-GAE

AM-CL35-GAN

AM-CL35-GAF

AM-CL40-GAE

Всего комбинаций с двигателем

50

AM-16P

1900

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1900

34

AM-16GP

1292

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1292

34

AM-19GP

1292

238

544

476

0

0

0

0

0

0

2550


...












Итого комбинаций с редуктором

4484

238

1888

1652

2624

2624

408

1692

1386

1160



Электромагнитные тормоза Assun Motor


Электромагнитные тормоза Assun Motor характеризуются рабочими температурами –25…+55 °С, для отдельных моделей — до +125 °С. Технические характеристики приведены в таблице 9.


Таблица 9. Технические характеристики электромагнитных тормозов Assun Motor

Серия

Внешний диаметр, мм

Момент удержания, мН·м

Входная скорость, об/мин

Напряжение, В

Мощность, Вт

Количество циклов

Тип

AM-BK–G

24–50

200–1500

8000–10 000

24

4,5–18,6

100 000

Постоянно разомкнутые

AM-BK–G

24–50

200–1500

8000–10 000

24

4–12,5

100 000

Постоянно замкнутые


Энкодеры Assun Motor


Технические данные по энкодерам Assun Motor собраны в таблице 10.


Таблица 10. Технические характеристики энкодеров Assun Motor

Серия

Внешний диаметр, мм

Рабочая температура, °С

Макс. Частота, кГц

Подключение

Питание, В

Разрешение, имп/об

Тип

AM-EN-S 003 электромагнитные

16–22

–25…+85

20–512

Разъем

5, ±5%

32–1024

Инкремент., 3 канала

AM-EN-S 103 электромагнитные

16–22

–40…+125

20–512

Кабель

5, ±5%

32–1024

Инкремент., 3 канала, дифф. выход

AM-EN-T 003 оптические

16–22

–25…+80

55–220

Кабель

5, ±5%

360–4096

Инкремент., 3 канала

AM-EN-T 003 оптические

16–22

–25…+80

55–220

Кабель

5, ±5%

360–4096

Инкремент., 3 канала, дифф. выход

Assun motor/AM-EN-S 113 электромагнитные

16–22

–40…+125

До 10 МГц

Кабель

5, ±5%

16 бит

Абсолютный, SSI, 3 канала


Волновые редукторы Han's Motion


Компания Han's Motion — разработчик и производитель высокоточных волновых редукторов, широко применяемых в настоящее время для снижения зависимости от импорта из США, Японии и ЕС. Выпускает комплектующие для систем автоматизации, индустриальной робототехники и оборудования лазерной резки и маркировки [3].


Поскольку волновые редукторы обладают высочайшей точностью, отсутствием люфта и малой осевой длиной, они широко распространены в самых разных областях, в том числе в медицинском, типографском, полупроводниковом, коммуникационном оборудовании, а также в оборудовании для обработки дерева, пластика и легких металлов, оборудовании для обнаружения и анализа (рис. 5). Кроме того, Han's Motion разрабатывает волновые редукторы и для собственных индустриальных роботов.


Рис. 5. Сферы применения волновых редукторов Han's Motion


Производитель заявляет полное соответствие всем необходимым требованиям по отсутствию люфта (менее 10"), температурам и точности позиционирования (порядка 1’). Конструкция обеспечивает контроль шума и долговечность использования. Выходной номинальный момент редукторов составляет 7–382 Н·м. Выходной момент в режиме «старт-стоп» 23–802 Н·м. Продолжительный выходной крутящий момент 4,6–738 Н·м. Максимальный допустимый момент 46–1530 Н·м. Редукторы выпускаются в ультракомпактном и бескорпусном исполнении.


Han's Motion предлагает готовые, предварительно собранные решения, а также наборы компонентов, оптимизированные для интеграции в оборудование заказчика.


Ассортимент насчитывает модели различной конструкции, с габаритами 49–175 мм, в том числе с полым валом. Внешний вид волновых редукторов Han's Motion представлен на рис. 6. Технические характеристики приведены в таблице 11.


Рис. 6. Внешний вид волновых редукторов Han's Motion


Таблица 11. Технические характеристики волновых редукторов Han's Motion

Серия

Габариты

Передаточные числа

Номинальные крутящие моменты, Н·м

Номинальные входные скорости, об/мин

Люфт, угловые с

HMCG

14, 17, 20, 25, 32, 40

50, 80, 100, 120,160

7–382

3000–3500

10–20

HMCD

14, 17, 20, 25, 32

50, 80, 100

3,5–91

3500

10–20

HMHG

14, 17, 20, 25, 32,40

50, 80, 100, 120,160

7–382

3500

10–20

HMHD

14, 17, 20, 25, 32

50, 80, 100

3,5–91

3500

10–20


Важно отметить, что по основным габаритам, передаточным числам и конструктивному исполнению редукторы Han's Motion практически полностью совпадают с аналогичными продуктами известных мировых брендов. Сравнение параметров продукции Han's Motion с аналогами приведено в таблице 12.


Таблица 12. Сравнение параметров волновых редукторов Han's Motion с аналогами

Параметр

Han's Motion

HMHG-40-120-I

FAULHABER

40-120-2UH

Номинальный момент, Н·м

382

382

Средний момент, Н·м

586

586

Предельный момент, Н·м

802

802

Люфт, угловых секунд

10

6

Допустимые динамические нагрузки (×102), Н

433

433

Допустимые статические нагрузки (×102), Н

816

816

Момент жесткости (104), Н·м/рад

179

179

Момент инерции (×104), кг·м2

9,2

9,26

Вес, кг

7,7

7,7

Эффективность, %

68

68

Жесткость скручивания (104), Н·м/рад

(K1) 13

(K1) 13

(K2) 20

(K2) 20

(K3) 23

(K3) 23


Приводные решения Vishan


Vishan Technology — китайский разработчик и производитель бесщеточных двигателей и мотор-редукторов, по своим характеристикам сопоставимых с западными аналогами.


Компания располагает собственными производственными мощностями и системой контролем качества, с сертификацией на соответствие стандартам ISO9001, что обеспечивает массовый выпуск высококачественных комплектующих (рис. 7). На поставки продукции Vishan отсутствуют ограничения, нет необходимости в разрешительной экспортной документации [4].


В ассортименте поставок имеются бесколлекторные двигатели постоянного тока со встроенным контроллером вращения и без, высокоскоростные бесщеточные двигатели постоянного тока, электромеханические сборки на базе бесщеточных двигателей постоянного тока и планетарных редукторов, а также контроллеры бесщеточных двигателей.


Устройства используются в медицинской технике, робототехнике, промышленной автоматизации, для электроинструментов, помп и нагнетателей, на транспорте.



Рис. 7. Производство приводных комплектующих Vishan


Рассмотрим продукцию подробнее.


Бесщеточные двигатели Vishan

Бесщеточные двигатели Vishan производятся с обмоткой без сердечников. Диапазон рабочих температур составляет –30…+100 °С. Внешний вид двигателей представлен на рис. 8. Технические характеристики приведены в таблице 13.


Рис. 8. Внешний вид бесщеточных двигателей Vishan


Таблица 13. Технические характеристики бесщеточных двигателей Vishan

Серия, особенности

Внешний диаметр, мм

Крутящий момент, мН·м

Скорость, об/мин

Ток, А

Напряжение, В

Рабочая температура обмотки, °С

Доп. элементы

EC, стандартные, 1 пара полюсов

12–40

1,3–200

7299–29 888

0,66–7,39

6–48

до +125

Редуктор, датчики Холла, энкодер

ECH высокоскоростные, 1 пара полюсов

16–20

5–15

36 958–46 714

0,67–4,61

24–48

до +150

Датчики Холла

ECD со встроенным контроллером, 1 пара полюсов

12–36

0,5–100

2294–27 755

0,42–3,04

6–24

до +150


Планетарные редукторы Vishan


Планетарные редукторы Vishan выпускаются с таким же диапазоном рабочих температур, как и у бесщеточных двигателей, –30…+100 °С. Технические характеристики приведены в таблице 14.


Таблица 14. Технические характеристики мотор-редукторов Vishan

Серия

Внешний диаметр, мм

Крутящий Момент, мН·м

Входная скорость, об/мин

Передаточное число

Люфт, °

КПД, %

Доп. информация

ECG электромех. сборки

12–40

100–13 000

30 000–42 000

3,47–3644

2–3

59–90

число ступеней 1–5, поставка в составе сборок


Экнодеры Vishan


Кроме того, производитель выпускает совместимые энкодеры, удобные для исполнения электромеханических сборок. Технические данные по ним собраны в таблице 15.


Таблица 15. Технические характеристики энкодеров Vishan

Серия

Внешний диаметр, мм

Рабочая температура,
°С

Подключение

Питание, В

Разрешение, имп/об

Тип

EN электромагнитный

22

–40…+125

Кабель

5

1024

Инкрем., 3 канала

EN-L электромагнитный

22

–40…+125

Кабель

5

1024

Инкрем., 3 канала, дифференциальный выход


Заключение

Обзор ассортимента, предоставляемого разработчиками приводных компонентов, на которые в настоящее время отсутствуют ограничения поставок и для которых не требуется разрешительная экспортная документация, поможет отечественным производителям организовать полноценное импортозамещение санкционных западных аналогов.


Как видно, габаритные, технические и качественные характеристики продукции дают возможность создавать целые электромеханические сборки и своевременно заменять необходимые комплектующие в сферах, где действуют высокие требования к точности и производительности оборудования, будь то медицинская техника, роботизированные и автоматизированные производства, телекоммуникационная и спутниковая связь, транспорт, полиграфия, системы обнаружения и анализа и многие другие.


Такие дистрибьюторы как *** уже имеют успешный опыт поставок подобной продукции и практикуют гибкий комплексный подход к обслуживанию клиентских проектов, включая поставку сложных позиций, а также техническое содействие на всех этапах проектирования, испытаний и внедрения изделий — от технического задания до серийной поставки.


Ссылки на источники


1. Дистрибьютор электроприводных компонентов и сборок *** https://***.ru/

2. Разработчик приводных комплектующих и сборок Assun Motor https://...

3. Производитель волновых редукторов Han's Motion https://...

4. Производитель приводных решений Vishan https://...