Power auf Knopfdruck. Kompaktantrieb mit integrierter ...€¦ · (siehe Feature Chart). 13 Hochlaufzeit bis Maximaldrehzahl [ms] ist die Zeit die benötigt wird um den Rotor im Leer-lauf

Precision Drive Systems

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Power auf Knopfdruck. Kompaktantrieb mit integrierter Positioniersteuerung.

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MassbilderDarstellung der Ansichten gemäss Projektionsme-thode E (ISO). Alle Abmessungen in [mm].

AntriebsdatenDie Werte wurden in Verbindung mit Sinuskommutie-rung und einem Antrieb ohne zusätzliche Anbauten, wie Bremse oder Getriebe, ermittelt. Zusätzliche An-bauten können die Leistungsdaten des Systems ver-ändern.

1 Nominale Versorgungsspannung UN [Volt]ist die Versorgungsspannung bei welcher die Nenn-daten des Antriebs erreicht werden. Die Nenndaten (Zeile 2–7) beziehen sich auf diese Spannung. Die Versorgungsspannung darf im Bereich der Nenn-Be-triebsspannung (Zeile 12) variieren.

2 Nenndrehzahl n0 [min-1]ist die Drehzahl, bei welcher der Antrieb spezifiziert wird. Die integrierte Motorsteuerung kann bis zum Nennmoment auf diese Drehzahl regeln.

3 Nennmoment bei 25°C (max. Dauerdrehmoment) [mNm]und4 Nennmoment bei 40°C (max. Dauerdrehmoment) [mNm]ist das Drehmoment, das bei Betrieb mit nominaler Versorgungsspannung und Nennspeisestrom bei 25°C/40°C erzeugt wird. Es liegt an der Grenze des Dauerbetriebsbereichs des Antriebs. Um eine unzu-lässige Erwärmung der Wicklung zu verhindern, sind höhere Drehmomente nur kurzzeitig möglich. Die in-tegrierte Motorsteuerung überwacht die Wicklung mit Hilfe eines Temperatursensors.

5 Nennspeisestrom bei 25°C [A]und6 Nennspeisestrom bei 40°C [A]ist der erforderliche Speisestrom um bei nominaler Versorgungsspannung und bei 25°C/40°C das Nenn-moment zu erreichen.

7 Maximaldrehzahl bei nominaler Versorgungsspannung [min-1]ist die Drehzahl, welche der Antrieb bei der nominalen Versorgungsspannung maximal erreichen kann.

8 Maximal zulässige Antriebsdrehzahl hmax [min-1]ist die Drehzahl, welche der Antrieb maximal errei-chen kann. Die maximale Drehzahl kann nur bei genü-gend hoher Versorgungsspannung erreicht werden. Höhere Drehzahlen sind nicht zulässig.

9 Maximales Drehmoment (kurzzeitig) Mmax [mNm]ist das Drehmoment, welches der Antrieb kurzzeitig abgeben kann. Die Dauer hängt vom Einbau ab und wird von der integrierten Motorsteuerung mit Hilfe von Temperatursensoren überwacht.

10 Maximaler Versorgungsstrom (kurzzeitig) Imax [A]ist der maximale Strom. Der Versorgungsstrom ist nicht proportional zum Drehmoment, sondern hängt von der Speisespannung und dem Betriebspunkt ab.

11 Rotorträgheitsmoment JR [gcm2]ist das Massenträgheitsmoment des Rotors, bezogen auf die Drehachse.

12 Nenn-Betriebsspannung +VCC [V]zeigt den erlaubten Bereich der Versorgungsspan-nung gegenüber GND. Ist die anliegende Spannung niedriger als die nominale Versorgungsspannung können Nennmoment und Nenndrehzahl nicht ga-rantiert werden. Wird eine Bremse angebaut, gilt die Versorgungsspannung der Bremse als unteres Limit (siehe Feature Chart).

13 Hochlaufzeit bis Maximaldrehzahl [ms]ist die Zeit die benötigt wird um den Rotor im Leer-lauf auf die Maximaldrehzahl zu beschleunigen. Die-se Zeit gilt nur bei ausreichender Spannungsversor-gung, ohne Bremse und ohne Getriebe.

14 Thermischer Widerstand Gehäuse-Luft Rth2 [K/W]und15 Thermischer Widerstand Wicklung-Gehäuse Rth1 [K/W]Charakteristische Werte des thermischen Über-gangswiderstandes ohne zusätzliche Wärmeab-leitung. Zeile 14 und 15 addiert bestimmen die ma-ximale Erwärmung bei gegebener Verlustleistung (Belastung). Bei Antrieben mit Metallflansch kann sich der thermische Widerstand Rth2 um bis zu 80% verrin-gern, sofern der Antrieb statt an eine Kunststoffplatte direkt an eine Wärme leitende (metallische) Aufnah-me angekoppelt wird.

16 Therm. Zeitkonstante der Wicklung tw [s]und17 Therm. Zeitkonstante des Antriebs tw [s]Sind die typischen Reaktionszeiten für die Tempera-turänderung von Wicklung und Antrieb. Man erkennt, dass der Antrieb thermisch viel träger reagiert als die Wicklung. Die Werte sind aus dem Produkt der thermischen Kapazität und den angegebenen Wär-mewiderständen gerechnet. Die integrierte Motor-steuerung überwacht die Temperaturen mit Hilfe von Temperatursensoren.

18 Umgebungstemperatur [°C]Betriebstemperaturbereich. Er ergibt sich aus der Wärmebeständigkeit der verwendeten Werkstoffe und der Viskosität der Lagerschmierung.

19 Axialspiel [mm]Bei nicht vorgespannten Motoren sind dies die Tole-ranzgrenzen des Lagerspiels. Eine Vorspannung hebt das Axialspiel bis zur angegeben axialen Kraft auf. Bei Belastungen in Richtung der Vorspannkraft (Zug: von Flansch weg) ist das Axialspiel immer Null. In der Längentoleranz der Welle ist das maximale Axialspiel eingerechnet.

20 Radialspiel [mm]Das Radialspiel ergibt sich aus der Radialluft der La-ger. Eine Vorspannung hebt das Radialspiel bis zur angegebenen axialen Belastung auf.

21/22 Max. axiale Belastung [N]Dynamisch: Im Betrieb zulässige Axialbelastung. Falls für Zug und Druck unterschiedliche Werte gel-ten, ist der kleinere Wert angegeben.Statisch: Maximale axial auf die Welle wirkende Kraft im Stillstand, bei der keine bleibenden Schäden auf-treten.

23 Max. radiale Belastung [N]Der Wert wird für einen typischen Abstand vom Flanschangegeben. Bei grösserem Abstand redu-ziert sich dieser Wert.

24 Gewicht des Antriebs [g]

25 Typischer Geräuschpegel [dBA]ist der statistische Mittelwert vom Geräuschpegel ge-messen nach maxon Standard (10 cm Abstand radial zum Antrieb, Betrieb im Leerlauf bei der angegebe-nen Drehzahl. Der Antrieb liegt dabei frei auf einer Schaumstoffmatte in der Geräuschmesskammer). Der akustische Geräuschpegel ist von unterschied-lichen Faktoren z. B. Bauteiltoleranzen abhängig und wird stark vom Gesamtsystem beeinflusst, in welchem der Antrieb eingebaut ist. Bei ungünstigem Anbau des Antriebes kann das Geräuschniveau deut-lich über dem Geräusch niveau des Antriebs allein liegen. Der akustische Geräuschpegel wird während der Produktqualifikation gemessen und festgelegt. In der Fertigung wird eine Körperschallprüfung nach definierten Grenzwerten durchgeführt. Damit können unzulässige Abweichungen erkannt werden.

Erklärung der Terminologie maxon IDX Antriebe

3

maxon IDX Antriebe Übersicht

Aufbau des AntriebsDie maxon IDX Antriebe bestehen aus einem auf EC-i Technologie ba-sierenden Motor, einem magnetischen Absolut Encoder (Single-turn) und einer EPOS4-Positioniersteuerung mit integrierter feldorientier-ter Kommutierung (FOC). Das hochwertige Design erfüllt die IP 65 Schutzklasse, einzig die Abgangswelle muss kundenseitig abgedich-tet werden. Die integrierten Temperatursensoren auf Wicklung und Steuerung werden direkt im Antrieb ausgewertet und erlauben eine optimale Ausnutzung des Betriebsbereichs.

Funktionalität der PositioniersteuerungDer IDX Antrieb verfügt über einstellbare digitale und analoge Ein- und Ausgänge. Diese sind optimal auf die vielfältigen Funktionen und Betriebsarten des Geräteprofils CiA-402 abgestimmt. Neben der in-tuitiven Software zur Inbetriebnahme stehen Libraries für die schlanke Einbindung in verschiedenste Mastersysteme zur freien Verfügung.

KommandierungDie Kommandierung des Antriebs erfolgt wahlweise über EtherCAT oder CANopen. Bei der I/O-Version steht dem Anwender kein Feldbus zur Verfügung, die Kommandierung erfolgt dabei über die I/O's. In die-sem Fall werden nur Strom- oder Drehzahlregelung unterstützt (keine Positionsregelung).

GetriebeDie eigens für den IDX entwickelten Getriebe ergänzen den Antrieb optimal. Bei der Auslegung der Verzahnung wurde grosser Wert auf Belastbarkeit und Laufruhe gelegt. In der Standardausführung (A) sind die Planeten mit Nadellagern versehen was die Lebensdauer erhöht. Bei der geräusch-reduzierten Variante (LN) ist die erste Getriebestufe schräg verzahnt und komplett aus Stahl. Bei der Ultra-Performance Variante (UP) ist das Getriebe auf höchste Drehmomente optimiert.

BremseOptional kann eine Haltebremse zum Antrieb hinzu kombiniert werden, dabei wird die Länge des Antriebs minimalst vergrössert. Es muss beachtet werden, dass sich nebst der Baulänge auch die Leis-tungsdaten geringfügig ändern. Zusätzlich ändert sich die minimal zulässige Versorgungsspannung und der Betriebstemperaturbereich.Die Bremse ist im stromlosen Zustand aktiv. Es handelt sich um eine Haltebremse, welche sich nicht eignet zum Abbremsen. Die Ansteue-rung der Bremse übernimmt die integrierte Steuerung. Die elektri-schen Eigenschaften, Massbilder und CAD-Daten des Antriebs mit Bremse sind online verfügbar.

Auslegung des AntriebsDie maxon IDX Antriebe sind integrierte Systeme, die nicht wie sepa-rate Motor-Steuerungs-Kombinationen betrachtet und ausgelegt wer-den dürfen. Motor und Steuerung sind beim IDX thermisch gekoppelt. Hinzu kommt, dass der Speisestrom und die Speisespannung nicht die jeweiligen Ströme und Spannungen sind, die am Motor anliegen. Aus diesen Gründen werden im Datenblatt keine Kenndaten des Motors wie Drehmomentkonstante oder Drehzahlkonstante angege-ben. Solche Werte können bei Bedarf dem Feature Chart entnommen werden. Für die Auslegung in einer Anwendung sollte daher auf das Nenndrehmoment, das maximale Drehmoment (kurzzeitig) und die Nenndrehzahl sowie maximale Antriebsdrehzahl aus dem Datenblatt referenziert werden. Die Angaben zum Nennarbeitspunkt beziehen sich beim IDX auf die Verwendung bis zu einer Höhe von 1000 m.ü.M.

Inbetriebnahmemaxon liefert die IDX Antriebe vorkonfiguriert aus. Motor-, Encoder- und Bremsparameter werden werkseitig auf der Positioniersteuerung hinterlegt. Für die Inbetriebnahme beim Kunden stellt maxon über das EPOS-Studio die Auto-Tuning Funktion zur Verfügung. Dadurch ver-kürzt sich die Installationszeit auf ein Minimum.

KabelDer Verkabelungsaufwand für den IDX Antrieb ist sehr gering, da le-diglich die Leistungsversorgung, Kommandierungsverkabelung sowie im Bedarfsfall die I/O's angeschlossen werden müssen. maxon bietet im Webshop eine Auswahl an Kabeln an, die eine Inbetriebnahme des Antriebs erleichtern und ab Lager verfügbar sind.

Kompakt Easy to use Hohe Funktionalität und PerformanceIP65

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IDX

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417 516370 4589.8 5.88.7 5.2

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maxon gearGPX 52 1–3

0 500 1000 M [mNm]0

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VCC = 12 V

VCC = 24 V

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Antriebsdaten (provisorisch)Nominale Versorgungsspannung VNenndrehzahl min-¹Nennmoment bei 25°C (max. Dauerdrehmoment) mNmNennmoment bei 40°C (max. Dauerdrehmoment) mNmNennspeisestrom bei 25°C ANennspeisestrom bei 40°C AMaximaldrehzahl bei Nennspannung min-¹Maximal zulässige Antriebsdrehzahl min-¹Maximales Drehmoment (kurzzeitig) mNmMaximaler Versorgungsstrom (kurzzeitig) ARotorträgheitsmoment des Antrieb gcm²Nenn-Betriebsspannung + VCC VHochlaufzeit bis Maximaldrehzahl ms

Thermische Daten BetriebsbereicheTherm. Widerstand Gehäuse-Luft K/WTherm. Widerstand Wicklung-Gehäuse K/WTherm. Zeitkonstante der Wicklung sTherm. Zeitkonstante des Antriebs sUmgebungstemperatur °CMechanische DatenAxialspiel mmVorspannung NKraftrichtung ZugRadialspiel vorgespanntMax. axiale Belastung (dynamisch) NMax. axiale Aufpresskraft (statisch) NMax. radiale Belastung [mm ab Flansch] N

Weitere SpezifikationenGewicht des Antriebs gTypischer Geräuschpegel [min-1] dBAEncoder: Schritte pro Umdrehung

maxon Baukastensystem

Konfiguration

maxon IDX Ausgabe November 2019 / Daten provisorisch / Änderungen vorbehalten

Dauerbetriebsbereich Kurzzeitbetriebsbereich

Motorflansch: A-Flansch / C-Flansch

IDX 56 M mit integrierter ElektronikAntrieb mit Positionier-/Drehzahlsteuerung

Eckdaten: 233/256 W, 516 mNm, 6000 min-1

n [min-1] 24-V-System


Stufen [opt.]

Versorgung* M12 Stecker, 5-polig, L-kodiertI/O‘s* M12 Stecker, 12-polig, A-kodiertCANopen Eingang* M8 Stecker, 5-polig, B-kodiertCANopen Ausgang* M8 Stecker, 5-polig, B-kodiertEtherCAT Eingang* M8 Stecker, 4-polig, A-kodiertEtherCAT Ausgang* M8 Stecker, 4-polig, A-kodiert *Passende Kabel erhältlich

Schnittstellen: CANopen / EtherCATBremse

52

1_2_3_4_5_6_7_8_9_

10_11_12_13_

14_15_16_17_18_

19_

20_21_22_23_

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IDX

M 1:2

24 484500 4500

417 516370 4589.8 5.88.7 5.2

5105 60006000 6000

888 149824 24

170 17012..48 12..48

9.8 7.1

2.471.16

18.91320

-20…+85

0.1421

12150

110 [5]

107054 [4 000]

4096


0 500 1000 M [mNm]0

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VCC = 24 V

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0 500 1000 M [mNm]0

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VCC = 12 V

VCC = 24 V

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Konfiguration




IDX 56 M mit integrierter ElektronikAntrieb mit Positionier-/Drehzahlsteuerung




Stufen [opt.]



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IDX

24 482750 3500794 779704 69011.2 6.0

10 6.73090 49156000 50001596 1997

24 24265 265

12..48 12..485.4 6.9

2.010.7620.1

1450-20…+85

0.1421

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110 [5]

144558 [4 000]

4096


M 1:2

0 500 1000 M [mNm]0

1000

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VCC = 24 V

VCC = 12 V

0 500 1000 M [mNm]0

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VCC = 48 V

VCC = 24 V

VCC = 12 V

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Konfiguration





Stufen [opt.]

IDX 56 L mit integrierter ElektronikAntrieb mit Positionier-/Drehzahlsteuerung





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gpx.maxongroup.com

GPX

1 2 3 1 2 3400 200 100 600 300 150500 250 125 750 375 1885.0 15.0 30.0 7.5 22.5 45.07.0 23.0 45.0 10.5 34.5 67.5

6000 6000 6000 6000 6000 60007500 7500 7500 7500 7500 750095.0 92.0 89.0 95 92 890.5 0.6 0.8 0.30 0.40 0.50 200 200 200 200 200 200 420 630 900 420 630 900 44 61 78 44 61 78687 855 1080 694 861 1086

400 60030.0 45.06000 6000-40…+100 -40…+100

1 2 3 1 2 33.9, 5.3, 6.6 16, 21, 26,

28, 35, 4462, 83, 103, 111, 138, 150, 172, 186, 231,

287

3.9, 5.3, 6.6 16, 21, 26, 28, 35, 44

62, 83, 103, 111, 138, 150, 172, 186, 231,

287

M 1:4maxon DC motor

maxon EC motor

IDX 52 M 1–3IDX 52 L 1–3

1

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0.1 10 100M [Nm]

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M [Nm]1

NEW

maxon gear Ausgabe November 2019 / Daten provisorisch / Änderungen vorbehalten

GPX 52Planetengetriebe Ø52 mmKonfigurierbar

n [min-1] n [min-1]

Eckdaten A Standard-Konfiguration UP Ultra PerformanceMax. übertragbare Leistung WMax. Dauerdrehmoment NmMax. Eingangsdrehzahl dauernd min-1

Umgebungstemperatur °CAbtriebswellenlagerung Kugellager Kugellager

Betriebsbereiche (Abgangswelle) A Standard-Konfiguration UP Ultra Performance

Dauerbetriebsbereich

Kurzzeitbetriebsbereich

Spezifikationen A Standard-Konfiguration UP Ultra PerformanceStufenzahlMax. übertragbare Leistung dauernd WMax. übertragbare Leistung kurzzeitig WMax. Drehmoment dauernd NmMax. Drehmoment kurzzeitig NmMax. Eingangsdrehzahl dauernd min-1

Max. Eingangsdrehzahl kurzzeitig min-1

Max. Wirkungsgrad %Mittleres Getriebespiel unbelastet °Max. axiale Belastung (dynamisch) NMax. zulässige Radiallast, 10 mm ab Flansch NGetriebelänge L1¹ mmGewicht g

Konfiguration A Standard-Konfiguration UP Ultra PerformanceStufenzahlUntersetzung

Bauart Standard/Geräuschreduziert/Ultra PerformanceFlansch StandardflanschWelle

maxon Baukastensystem Seite Dimensionen Stufenzahl [opt.]

Stufenzahl [opt.]

maxon IDX Antrieb Stufenzahl [opt.]

1-stufig

2-stufig

3-stufig

1-stufig

2-stufig

3-stufig

1–2-stufi g 3-stufi g

286

gpx.maxongroup.com

GPX

1 2 3320 160 80400 200 1004.0 12.0 24.07.0 23.0 45.0

6000 6000 60007500 7500 7500

90 83 780.50 0.60 0.80 200 200 200 420 630 900 44 61 78687 861 1143

32024.06000-40…+100

1 2 33.9, 5.3,

6.6, 916, 21, 26,

28, 35, 36, 44, 48, 59

62, 83, 103, 111, 138, 150,

172, 186, 231,254, 287,

315, 392

M 1:3maxon DC motor

maxon EC motor

IDX 52 M 1–3IDX 52 L 1–3

1

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0.1 10 100M [Nm]

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Ausgabe November 2019 / Daten provisorisch / Änderungen vorbehalten maxon gear


n [min-1]

Eckdaten LN GeräuschreduziertMax. übertragbare Leistung WMax. Dauerdrehmoment NmMax. Eingangsdrehzahl dauernd min-1

Umgebungstemperatur °CAbtriebswellenlagerung KugellagerTypischer Geräuschpegel dBA -5 dBA gegenüber Standard-Konfiguration

Betriebsbereiche (Abgangswelle) LN Geräuschreduziert



Spezifikationen LN GeräuschreduziertStufenzahlMax. übertragbare Leistung dauernd WMax. übertragbare Leistung kurzzeitig WMax. Drehmoment dauernd NmMax. Drehmoment kurzzeitig NmMax. Eingangsdrehzahl dauernd min-1



Konfiguration LN GeräuschreduziertStufenzahlUntersetzung



Stufenzahl [opt.]


1-stufig

2-stufig

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GPX

7

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gpx.maxongroup.com

GPX

1 2 3320 160 80400 200 1004.0 12.0 24.07.0 23.0 45.0

6000 6000 60007500 7500 7500

90 83 780.50 0.60 0.80 200 200 200 420 630 900 44 61 78687 861 1143

32024.06000-40…+100

1 2 33.9, 5.3,

6.6, 916, 21, 26,

28, 35, 36, 44, 48, 59

62, 83, 103, 111, 138, 150,

172, 186, 231,254, 287,

315, 392

M 1:3maxon DC motor

maxon EC motor

IDX 52 M 1–3IDX 52 L 1–3

1

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100

1000

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0.1 10 100M [Nm]

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NEW

Ausgabe November 2019 / Daten provisorisch / Änderungen vorbehalten maxon gear


n [min-1]

Eckdaten LN GeräuschreduziertMax. übertragbare Leistung WMax. Dauerdrehmoment NmMax. Eingangsdrehzahl dauernd min-1

Umgebungstemperatur °CAbtriebswellenlagerung KugellagerTypischer Geräuschpegel dBA -5 dBA gegenüber Standard-Konfiguration

Betriebsbereiche (Abgangswelle) LN Geräuschreduziert



Spezifikationen LN GeräuschreduziertStufenzahlMax. übertragbare Leistung dauernd WMax. übertragbare Leistung kurzzeitig WMax. Drehmoment dauernd NmMax. Drehmoment kurzzeitig NmMax. Eingangsdrehzahl dauernd min-1



Konfiguration LN GeräuschreduziertStufenzahlUntersetzung



Stufenzahl [opt.]


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GPX

www.maxongroup.com Stan

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→ Hohes Dauerdrehmoment→ Hohe Leistungsdichte→ IP65 geschütztes Design→ Bereit für Industrie 4.0→ Konfigurierbar

Erhältlich ab November 2019

Der neue IDX 56 mit bis zu 2 Nm (0.8 Nm dauernd)

GetriebeStufen 1–3Varianten Standard Geräuschreduziert Ultra Performance

MotorLänge M, LWicklung 24V, 48VFlansch A-Flansch C-Flansch

HaltebremseOptional

EncoderIntegrierter absolut Encoder

ElektronikIntegrierte Positionier-/ DrehzahlsteuerungKommandierung EtherCAT CANopen I/O

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Power auf Knopfdruck. Kompaktantrieb mit integrierter ...€¦ · (siehe Feature Chart). 13 Hochlaufzeit bis Maximaldrehzahl [ms] ist die Zeit die benötigt wird um den Rotor im Leer-lauf

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