Welcher Motor eignet sich am besten für Landmaschinen und Lebensmittelverarbeitungsanlagen?

1. Arten von Steuermotoren und Auswahlpunkten

Die in Landmaschinen und Lebensmittelverarbeitungsanlagen eingesetzten Steuermotoren lassen sich in folgende Typen unterteilen. Es ist entscheidend, die Eigenschaften der einzelnen Typen zu verstehen und den am besten geeigneten Motor für Ihre Anlage auszuwählen.

① Schrittmotor

Dieser Stellmotor zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau und eine Regelung im offenen Regelkreis aus. Er eignet sich für wiederkehrende Vorgänge und Anwendungen mit geringer Last und ist besonders effektiv in Landmaschinen und Anlagen der Lebensmittelindustrie, wo eine präzise Positionierung erforderlich ist, beispielsweise bei Förder- und Abfüllprozessen in Verpackungslinien. Er ist kostengünstiger als Servomotoren und bietet ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis. Allerdings weist er Schwächen wie Fehlausrichtung, Schrittverluste und Vibrationen auf und ist hinsichtlich der Regelgenauigkeit Servomotoren unterlegen.
Landwirtschaftliche Maschinen und Lebensmittelverarbeitungsanlagen zählen aufgrund ihrer Kosteneffizienz und einfachen Bedienbarkeit zu den am häufigsten verwendeten Steuermotoren.

② Servomotor

Dieser Motor kann Position, Geschwindigkeit und Drehmoment mit hoher Präzision steuern.
Die Regelung mittels hochauflösender Encoder im geschlossenen Regelkreis ermöglicht sowohl hochpräzise Positionierung als auch hohe Reaktionsfähigkeit. Sie eignet sich ideal für Prozesse, die eine präzise Steuerung erfordern, wie beispielsweise Präzisionssaat- und Ernteroboter in der Landwirtschaft sowie Roboterarme und Ausrichtungsmechanismen in der Lebensmittelverarbeitung. Allerdings ist sie teurer als Schrittmotoren, und das Steuerungssystem ist etwas komplexer.

③ Schrittmotor mit geschlossenem Regelkreis

Dieser Steuermotor vereint die Eigenschaften von Servomotoren und Schrittmotoren und schaltet automatisch zwischen Regelung im geschlossenen Regelkreis während der Rotation und Regelung im offenen Regelkreis im Stillstand um.
Im Vergleich zu Schrittmotoren ermöglicht er stufenlosen Betrieb, geringe Vibrationen und niedrige Geräuschentwicklung bei gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit, Präzision und Laufruhe, ähnlich wie Servomotoren. Darüber hinaus ermöglicht er für Anwendungen, die nicht die hohe Funktionalität und Leistung von Servomotoren erfordern, den Aufbau kostengünstigerer Systeme. Da er den Strom lastabhängig optimal regelt, eignet er sich ideal für Anwendungen wie das Rühren viskoser Flüssigkeiten in Landmaschinen und Lebensmittelverarbeitungsanlagen.

Hinsichtlich der Wasserdichtigkeit

In der Landwirtschaft und der Lebensmittelproduktion sind Motoren häufig Feuchtigkeit, Nässe und Staub ausgesetzt und müssen daher wasser- und staubdicht sein. Insbesondere in der Lebensmittelherstellung sind regelmäßige Hochdruckreinigungen zur Einhaltung der HACCP-Hygienevorschriften erforderlich, weshalb die Motoren diesen Bedingungen standhalten müssen.
Die Steuermotoren von Sanyo SANYO DENKI bieten ein breites Spektrum an Schutzarten, von IP40 bis IP67.
*Die Schutzart IP40 bietet lediglich Schutz gegen Fremdkörper; sie bietet keinen Schutz gegen eindringendes Wasser.

So lesen und tabellarisch finden Sie die Schutzstufe

2. Beispiele für den Einsatz von Motoren in Landmaschinen und Lebensmittelverarbeitungsanlagen

Werfen wir einen Blick auf einige zu erwartende Anwendungsfälle, um zu sehen, welche Motoren in welchen Maschinen- und Gerätearten eingesetzt werden.
Dies ist nur ein Beispiel. Der tatsächlich optimale Motor variiert je nach Gerätekonstruktion und Betriebsumgebung.

Landmaschinen

① Sämaschine (Aussaatgerät)

• Empfohlener Motor: Schrittmotor
• Begründung: Es ist zwar notwendig, einen gleichbleibenden Abstand und eine gleichbleibende Tiefe zwischen den Arten beizubehalten, eine hochpräzise Kontrolle bis auf den Millimeter ist jedoch nicht erforderlich.

② Automatischer Ernteroboter

• Empfohlener Motor: Servomotor
• Grund: Reaktionsfähigkeit ist entscheidend für die Anpassung von Ernteposition und -geschwindigkeit in Echtzeit.

③ Automatische Fruchtsortiermaschine

• Empfohlener Motor: Schrittmotor
• Grund: Für die Positionierung und den Transport der Früchte ist oft eine einfache Steuerung ausreichend, was zu geringen Kosten führt.

④ Fördervorrichtung

• Empfohlener Motor: Schrittmotor
• Grund: Für den Tabletttransport sind oft nur niedrige Geschwindigkeiten erforderlich, und er kann mit einem offenen Regelsystem gesteuert werden.

⑤ Mischtank für Flüssigdünger/Pestizide

• Empfohlener Motor: Schrittmotor mit geschlossenem Regelkreis
• Begründung: Da sich Viskosität und Volumen der Flüssigkeit ändern, ist ein Schrittmotor mit geschlossenem Regelkreis geeignet, der Lastschwankungen ausgleichen kann.

Lebensmittelherstellungsanlagen

① Förderband

• Empfohlener Motor: Schrittmotor
• Grund: Oft ist eine niedrige Geschwindigkeit ausreichend und kann mit einer Open-Loop-Methode gesteuert werden.

② Abfüllmaschine

• Empfohlener Motor: Schrittmotor
• Grund: Die Schrittsteuerung eignet sich ideal zur stufenweisen Dosierung von Flüssigkeiten oder Pasten. Für Anwendungen, die präzises Wiegen oder hohe Geschwindigkeiten erfordern, wählen Sie einen Servomotor oder einen Schrittmotor mit geschlossenem Regelkreis.

③ Schneidevorrichtung (Aufschneider)

• Empfohlene Motoren: Schrittmotoren, Schrittmotoren mit geschlossenem Regelkreis
Grund: Ermöglicht die schrittweise Steuerung von Schnittposition und -geschwindigkeit. Oft ist die Präzision eines Servomotors nicht erforderlich, und die Kosten spielen eine wichtige Rolle. Servomotoren oder Schrittmotoren mit geschlossenem Regelkreis werden gewählt, wenn Öl oder Fett während des Schneidens eine Belastung darstellen oder wenn präzises Wiegen oder hohe Geschwindigkeiten erforderlich sind.

④ Topping-Gerät

• Empfohlener Motor: Schrittmotor
• Grund: Die Positionierung und der Zeitpunkt der Zutatenzugabe können in einem offenen Regelkreis kontrolliert werden.

⑤ Füllpumpe (Sahne/Soße)

• Empfohlener Motor: Schrittmotor mit geschlossenem Regelkreis
• Grund: Ein Schrittmotor mit geschlossenem Regelkreis eignet sich zur präzisen Steuerung der Füllmenge und kann Lastschwankungen ausgleichen.

⑥ Kleine Verpackungsmaschine

• Empfohlener Motor: Schrittmotor
• Grund: Da es sich nicht um Hochgeschwindigkeitsprozesse handelt, ist oft eine Regelung im offenen Regelkreis ausreichend, was zu geringen Kosten führt.

⑦ Beschriftungsgerät

• Empfohlener Motor: Schrittmotor
• Grund: Die Position der Beschriftung kann mithilfe der Schrittsteuerung einfach angepasst werden.

⑧ Verpackungsroboter, Palettierroboter

• Empfohlener Motor: Servomotor
• Begründung: Ein Servomotor ist ideal, da er eine mehrachsige Bewegung und eine hochpräzise Positionierung erfordert.

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3. Das Produktportfolio an Steuermotoren von SANYO DENKI

SANYO DENKI bietet eine breite Palette an Steuermotoren, um den vielfältigen Anforderungen von Landmaschinen und Lebensmittelverarbeitungsanlagen gerecht zu werden.

Schrittmotor "SANMOTION F"

Es erzielt ein hohes Drehmoment, geringe Vibrationen und einen niedrigen Geräuschpegel. Durch eine Überprüfung und Optimierung des Komponentendesigns wurden eine signifikante Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung erreicht, ohne dass das hohe Drehmoment beeinträchtigt wurde.
Die Schrittmotortreiber der Serie „SANMOTION F“ erfüllen standardmäßig internationale Produktsicherheitsstandards (wie z. B. UL-Normen). Sie bieten eine breite Modellpalette und verfügen über Schutzarten von IP40 bis IP65. Flexible Anpassungen, einschließlich Wellenbearbeitung und Dämpfermontage, sind möglich, um individuelle Kundenanforderungen zu erfüllen.

Detailseite: Beispiele für Motoranpassungen

Servomotor "SANMOTION G"

Dieses AC-Servosysteme bietet eine verbesserte Servoleistung und Energieeffizienz.
Der Drehzahl-Frequenzgang wurde auf 3,5 kHz (das 1,6-Fache unseres bisherigen Produkts*) erhöht, und es stehen hochauflösende Encoder von standardmäßigen 23 Bit (das 64-Fache unseres bisherigen Produkts*) bis maximal 27 Bit zur Auswahl. Darüber hinaus trägt die kompakte und leichte Bauweise zur Miniaturisierung von Geräten und zu einem platzsparenden Design bei.
Das Servomotorgehäuse des "SANMOTION G" hat die Schutzart IP67 erreicht.
*Unser vorheriges Produkt: AC-Servosystem SANMOTION R

Schrittmotor mit geschlossenem Regelkreis "SANMOTION Modell Nr. PB (geschlossener Regelkreis)"

Dieser Schrittmotor vereint die Vorteile beider Motortypen: Er ist einfacher zu bedienen als ein Servomotor und zuverlässiger als ein Schrittmotor.
Der Positionserkennungssensor schaltet automatisch zwischen Regelung im geschlossenen Regelkreis während der Rotation und Regelung im offenen Regelkreis im Stillstand um.
Daher tritt kein Ausbrechen wie bei einem Schrittmotor auf, was zu reduzierten Vibrationen und einer verbesserten Zuverlässigkeit des Geräts beiträgt.
Der Strom wird lastabhängig optimal geregelt. Der Motor selbst besitzt die Schutzart IP40.

4. Wie lassen sich Herausforderungen bei der Gerätekonstruktion bewältigen? Lehren aus erfolgreichen Fallstudien

Fallstudie 1: Wir möchten die Verarbeitungsgeschwindigkeit unserer Lebensmittelverarbeitungsmaschinen erhöhen, um sie an die Hochsaison anzupassen!

Die Firma H Company, ein Hersteller von Lebensmittelverarbeitungsmaschinen, stand vor der Herausforderung, die Geschwindigkeit ihrer Maschinen zu erhöhen, um das gesteigerte Produktionsvolumen in den Spitzenzeiten zu bewältigen. Herkömmliche Induktionsmotoren erforderten eine höhere Motorleistung, um das unzureichende Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen auszugleichen. Zudem bestanden Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen auf die Lebensmittelqualität durch die Wärmeentwicklung. SANYO DENKI schlug das Closed-Loop Schrittsysteme„ SANMOTION Modell Nr. PB (geschlossener Regelkreis)“ vor. Im Vergleich zu bestehenden Motoren ist es nur ein Fünftel so groß und ein Zehntel so schwer, und die Wärmeentwicklung wird deutlich reduziert. Darüber hinaus lässt sich die Drehzahl einfach per Schalter anpassen. Dadurch konnte die Verarbeitungsgeschwindigkeit verdoppelt und die Anlage kompakter gestaltet werden.
Fallstudie Schrittmotor | 095 | Wir möchten die Verarbeitungsgeschwindigkeit von Lebensmittelverarbeitungsmaschinen erhöhen, um sie an die Hochsaison anzupassen!
*Dies ist ein Beispiel aus dem Jahr 2019.

Fallbeispiel 2: Da uns die Expertise im Bereich Servomotoren fehlte, entschieden wir uns letztendlich für einen überdimensionierten Motor…

Der Hersteller von Lebensmittelverarbeitungsanlagen, Firma B, stand vor der Herausforderung, Zykluszeiten zu verkürzen und Kosten zu senken. Für sein neues Produkt setzte er Servomotoren ein, verfügte jedoch über wenig Fachwissen und war sich bei der Auswahl unsicher. SANYO DENKI unterstützte ihn bei der Auswahl und stellte fest, dass die Servomotoren überdimensioniert waren. Durch die Optimierung der Motor- und Verstärkerkapazitäten konnte er Kosten einsparen. Zudem ermöglichte die Schutzart IP65 die Reinigung.
Fallstudie AC-Servomotor | 079 | Optimierung der Motor- und Verstärkerkapazitäten zur Kostenreduzierung!
*Dies ist ein Beispiel aus dem Jahr 2018.

Fallstudie 3: Was führte dank eines kompakten Motors und sorgfältiger technischer Unterstützung zum Erfolg der Produktentwicklung?

Sanko Seisakusho, ein Hersteller von Messerschärfmaschinen, stand vor der Herausforderung, seine Schärfmaschinen zu automatisieren, verfügte aber nicht über das nötige Know-how. SANYO DENKI schlug den Linearantriebs-Schrittmotor „SANMOTION C S100“, 4-achsiger integrierter Treiber und Bewegungsregler vor und unterstützte eine Steuerungsmethode, die die Fähigkeiten erfahrener Bediener nachbildete. Dies ermöglichte sowohl Automatisierung als auch Platzersparnis und führte zur erfolgreichen Entwicklung der Maschine.
Fallstudie Bewegungsregler | 112 | Was führte zum Erfolg der Produktentwicklung: ein kompakter Motor und sorgfältiger technischer Support?
*Dies ist ein Beispiel aus dem Jahr 2021.

Beaufsichtigt von: SANMOTION Group, Vertriebsabteilung, SANYO DENKI CO., LTD.

Veröffentlichungsdatum: 2026-04-27 00:00