Elektromotoren Bürstenlose AC-Servomotoren machen Formel-1-Simulator ordentlich Dampf

Bei einem professionellen Formel-1-Rennsimulator kommen bürstenlose AC-Servomotoren zum Einsatz, die in Verbindung mit Kugelgewindespindeln genügend hohe Beschleunigungswerte ermöglichen, um eine realistische Simulation des Renngeschehens sicherzustellen.

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Im Formel-1-Geschäft müssen alle verwendeten Komponenten höchste Ansprüche an Qualität und Leistungsfähigkeit erfüllen. Das britische Unternehmen Ball Racing Developments Ltd. (BRD) setzt deshalb bei seinen Formel-1-Rennsimulatoren (Bild 1) auf Kollmorgen- und Thomson-Lösungen von Danaher Motion. Gepaart mit dem technischen Know-how von BRD leisten die Produkte des Motion-Control-Spezialisten einen wichtigen Beitrag bei der realistischen Simulation von Rennsituationen und damit bei der Ausbildung von Formel-1-Fahrern.

Am Anfang des Rennsimulator-Projekts stand bei Ball Racing Developments die Erkenntnis, dass der Markt nichts bot, um den Antrieb eines Rennwagens präzise zu simulieren. Nach vielen Jahren der Entwicklung und der Arbeit mit einer Vielzahl von Antriebssystemen für verschiedene Kunden begann das Unternehmen deshalb mit der Entwicklung eines Systems, das auf die Bewegungen in einem Rennwagen abzielt. Besonderes Augenmerk galt den hohen Kräften, die bei den Geschwindigkeiten eines Formel-1-Rennwagens auftreten.

Bürstenlose Servomotoren erfüllten Vorgaben

Das erste Exemplar der neuen Generation spezieller Bewegungsantriebssysteme wurde im November 2007 produziert und an einen Vergnügungspark in Macau geliefert, der seinen Gästen hochrealistische Motorsportsimulatoren bieten wollte. BRD war jedoch mit der Einhaltung von Zeitplänen und der Ausrüstungsleistung seines damaligen Zulieferers von Antriebskomponenten nicht zufrieden. Die Fachfirma für Simulationstechnik wollte vor allem eine kompaktere und leistungsfähigere Motorlösung. Auf der Suche nach einer Alternative entschied man sich für die bürstenlosen AC-Servomotoren AKM-7 und AKM-6 von Danaher Motion, die diese Vorgaben erfüllen konnten.

Kollmorgen-AKM-Motoren haben ein Drehmoment von 0,16 bis 53 Nm und eine Drehzahl bis 8000 min–1 in einem kompakten Gehäuse, in dem der Anwender die größtmögliche Leistung auf kleinstem Raum erhält. Dieser Punkt war für BRD sehr wichtig, weil jede Gewichtseinsparung Vorteile für Leistung und Ansprechzeiten bedeuten kann. Die AKM-Motoren waren nur etwa halb so groß wie die bisherigen Produkte.

Jede Bewegungsrichtung/-achse für die neue V1-500-Bewegungsplattform erforderte einen eigenen Antrieb. Deshalb sollte ein AKM-7-Motor für die Vertikalbewegungen sorgen (Vorwärts- und Rückwärtsbeschleunigung), während die Horizontalbewegungen (seitliche Verschiebung) sowie die Gierneigung (Drehen um die Hochachse) von verschiedenen AKM-6-Motoren erledigt wurden. Die Gierneigung ist eine integrale und einzigartige Funktion des Systems von BRD, die das seitliche Wegrutschen des Rennwagens simuliert. Sie wird durch eine Verschiebung des Rotationszentrums zwischen den vorderen und hinteren Rollenpositionen erreicht.

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