Sistemas motores para la astronáutica

Listos para la nueva era espacial.

Los sistemas motores de maxon se encuentran entre los actuadores que más vuelos han realizado en la exploración de Marte. Accionan algunos de los sistemas robóticos más complejos que jamás haya fabricado el ser humano. 

Servicio técnico optimizado para aplicaciones espaciales.

Para apoyar a clientes del sector aeroespacial, maxon fundó en 2020 un grupo especializado en astronáutica. El maxon SpaceLab ofrece servicios optimizados para aplicaciones espaciales. El catálogo espacial presenta una selección de soluciones altamente fiables para aplicaciones exigentes en entornos espaciales. En él, el énfasis está puesto en productos con tradición espacial.

Con el SpaceLab, maxon ha creado recursos para apoyar a nuestros clientes de la astronáutica.

El SpaceLab pertenece al grupo F&E y está especializado en proyectos con las siguientes características y trasfondos:

Aplicaciones para la «nueva astronáutica»

Misiones de investigación científica

Condiciones extremas (temperaturas extremadamente altas y bajas, vacío, fuertes choques mecánicos y vibraciones)

Escalado del tamaño hacia arriba o abajo según los diseños disponibles

Entre otras cosas, las aplicaciones pueden presentar requisitos de calidad estrictos, una gran complejidad técnica, volúmenes pequeños (una sola pieza, miniseries y microseries) y una complicada extensión de las pruebas realizadas.

Aplicaciones espaciales.

Los actuadores de maxon se utilizan en todo el mundo en misiones financiadas por las agencias espaciales y pueden encontrarse en satélites comerciales, rovers, naves espaciales científicas y también en la EEI. En caso necesario, los actuadores del catálogo espacial pueden modificarse para satisfacer los requisitos de la respectiva misión de los clientes, entre los que se encuentran la NASA, ESA, JAXA y muchas otras empresas privadas en el mercado comercial espacial y la nueva astronáutica. Además, maxon puede suministrar pequeños volúmenes de piezas para misiones espaciales únicas de alto nivel y para aplicaciones espaciales comerciales de alta calidad, pero también grandes cantidades para nuevas constelaciones de satélites espaciales.

 
Lista de las aplicaciones en las que se utilizan los actuadores de maxon:

Mecanismos de despliegue y giro

Volantes de inercia

Motores para suspensiones cardán

Sistemas de control de bombas y válvulas

Mecanismos de activación y seguridad

Robótica espacial

Propulsión y dirección de rovers

Mecanismos de vehículos de lanzamiento espacial

Y muchas más

Desarrollados para las más exigentes misiones espaciales.

Además de los fiables componentes estándar, la gama SpaceLab también incluye soluciones basadas en especificaciones muy especiales de los clientes. Estas aplicaciones requieren un desarrollo intenso y maxon las prueba y produce en sus propias instalaciones con secuencias de proceso definidas. Nuestras expertas y expertos en astronáutica ayudan a definir el volumen del proyecto, teniendo en cuenta la tecnología, los costes y el tiempo. También ofrecen apoyo desde la fase de especificación hasta el inicio de la producción y garantizan una asistencia de productos fiable en el sector espacial.

Ejemplos de diseños especiales:

Actuadores completamente específicos para el cliente

Actuadores para articulaciones

Interfaces especiales (p. ej. bridas con insertos)

Escalado del tamaño hacia arriba o abajo según los diseños disponibles

Momentos de inercia ampliados para volantes de inercia

Peso optimizado (p. ej. reductores con etapas)

Cuando nada puede salir mal.

Ya se trate de una emblemática misión a Marte o de un transbordador espacial comercial, la fiabilidad de cada componente tiene una enorme importancia en todas las aplicaciones espaciales. Dado que los sistemas de maxon accionan componentes decisivos para el éxito de la misión y que por ello no deben fallar, ofrecemos motores eléctricamente redundantes para garantizar que todo salga bien. En función de los requisitos de redundancia, maxon SpaceLab pone diferentes soluciones a disposición de sus clientes.

 

Expertas y expertos espaciales con alta motivación.

Disponemos de más de 25 años de experiencia y un historial probado de éxito en misiones espaciales. A partir de esta experiencia, las ingenieras e ingenieros de maxon SpaceLab han desarrollado un programa propio de componentes estándar que se han modificado en lo que a materiales, procesamiento y procedimientos de pruebas se refiere.

Sobre la base de la amplia experiencia de maxon en el sector industrial, estos productos se han cualificado para aplicaciones espaciales. Para prototipos y modelos funcionales podemos suministrar, en un primer momento, variantes industriales más económicas. Esto permite que nuestros clientes se beneficien de una fase de desarrollo más corta y de una producción rentable a gran escala. De esta manera se reducen los costes de lanzamientos comerciales de cohetes o satélites.

Motores

Nuestras recomendaciones de productos para aplicaciones espaciales.

Motores brushless (EC)

EC 20 flat / EC 32 flat / EC 45 flat / EC-4pole 22 / EC-4pole 30 / EC 13 / EC 40 L

Los motores planos de maxon de fabricación automatizada son especialmente adecuados para espacios reducidos. Concebidos con rotor interno y externo, alcanzan velocidades de giro de hasta 20 000 min-1. Están disponibles con sensores Hall, sin sensores o sin bastidor. 
Gracias a su tecnología especial de bobinado y a los imanes de cuatro polos, los motores EC-4pole ofrecen una máxima potencia por unidad de volumen y peso. Presentan un escaso par de retención, una alta eficiencia y una excelente dinámica de regulación.

La vida útil de nuestros motores EC con conmutación electrónica es extremadamente larga, lo que se aprovecha al máximo con rodamientos de bolas con precarga. Ofrecen un buen comportamiento de par, alta potencia y un amplio rango de velocidades de giro.  

  • Cantidad reducida de adhesivos, que han sido seleccionados por su compatibilidad con entornos espaciales, construcción completa de acero inoxidable, uniones soldadas mediante láser.
  • Modificados para resistir choques, vibraciones y radiaciones, y para funcionar con escasa liberación de gases en el vacío a temperaturas extremas.

Motores con escobillas (DC)

DCX 10 / DCX 14 / DCX 22 / DCX 32 / DCX 35

Los motores DCX resultan convincentes debido a su insuperable densidad de par y su suavidad de funcionamiento. Para su funcionamiento basta con conectarlos a una batería. De esta manera no solo se ahorran costes, sino que también se reduce la masa/volumen de la electrónica de control del motor. Su robusto diseño y el rotor sin hierro permiten obtener un motor dinámico para casi cada aplicación. Disponibles con escobillas de grafito o metal precioso adecuadas para el vacío y otros componentes opcionales.

  • Cantidad reducida de adhesivos, que han sido seleccionados por su compatibilidad con entornos espaciales, construcción completa de acero inoxidable, uniones soldadas mediante láser.
  • Modificados para resistir choques, vibraciones y radiaciones, y para funcionar con escasa liberación de gases en el vacío a temperaturas extremas.

GPX22_GPX32_2-stufig

Reductores

GP 10 / GPX UP14 / GPX 22 UP / GPX 32 UP / GPX 42 UP 

Los reductores planetarios y de engranajes rectos de precisión están exactamente adaptados a nuestros motores y están directamente desarrollados por maxon. 


Los reductores GPX ofrecen una buena transmisión de potencia en un diseño compacto. Su diseño modular y las etapas escaladas sirven de base para soluciones específicas del cliente. Las versiones espaciales disponen de una protección mediante jaula alrededor de cada etapa de reducción en reductores planetarios y ruedas solares, lo que garantiza una máxima fiabilidad frente a fallos. 

  • Sin adhesivos, completamente de acero inoxidable.
  • Uniones soldadas mediante láser y conformadas en frío.
  • Modificados para resistir choques y vibraciones, y para funcionar con escasa liberación de gases en el vacío a temperaturas extremas.

Sensores

ENC 13/MR tipo M

Sensores robustos con gran precisión y alta resolución de las señales. El montaje está adaptado a los motores y tiene lugar en las instalaciones de maxon.

  • Número de pulsos: 2 pulsos (8 CPR de cuadratura)/32 pulsos (128 CPR de cuadratura).
  • Sensor redundante de 2 canales, versión adecuada para el uso espacial, desarrollo de las misiones MER (rovers marcianos Spirit y Opportunity).
  • Redundancia eléctrica completa (dos circuitos aislados galvánicamente en una placa impresa), carcasa resistente a las vibraciones y los choques.

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Frenos

AB 22 / AB 32

Para proyectos espaciales, maxon ofrece tanto frenos pasivos de par de retención como frenos electromecánicos. Los frenos pueden instalarse como módulo en diferentes combinaciones motrices y evitan que el motor gire debido a cargas externas cuando está desconectado. En caso de un fallo de corriente, también pueden utilizarse como mecanismo de parada de emergencia. 

  • Frenos activos de imantes permanentes, 22 mm/32 mm.
  • Modificados para soportar cargas por vibraciones y choques.

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Documentación

Paquete de documentación.

Nuestros paquetes de documentación sirven como paquete predefinido para los clientes que aún no disponen de especificaciones de proyecto y ofrecen controles de calidad y documentación adicionales. El volumen de nuestra documentación va más allá del marco habitual para sistemas motores industriales de maxon y cumple la norma para hardware diseñado para su uso en el espacio.

El volumen incluye lo siguiente:  

Asignación de una dirección de proyecto para supervisar la producción y ofrecer asistencia al cliente

Creación de planes de proceso de producción hasta el nivel de módulos para realizar un seguimiento de la producción

Esquema de interfaces (ICD)

Archivo STEP del espacio de montaje del actuador

Hoja de datos con especificaciones detalladas de los parámetros eléctricos, térmicos y de potencia, así como de la masa

Lista de materiales (DML) y lista de procesos (DPL)

Certificado de conformidad (CoC)

Inspección del primer artículo (FAI) según VDA 2.5 o EN 9102

Pruebas de aceptación definidas (ATP)

Montaje final del actuador en sala blanca de la clase ISO 8

Contacto

Solicitar paquete.

Para obtener información adicional, el volumen detallado y precios, póngase en contacto con nosotros. 

Comprobación

Condiciones extremas.

Los motores de precisión que van a viajar al espacio deben demostrar su compatibilidad con las condiciones ambientales del espacio. Los productos de maxon SpaceLab cumplen las expectativas del sector y se comprueban en el laboratorio propio mediante ensayos con los siguientes factores. 

Rango de temperatura ampliado

Temperatura ambiente desde -70°C hasta +125 °C.

Presión

Atmósfera de alto vacío.

Vibraciones

Vibraciones en forma de ruido o sinusoidales.

Choques

En los tres ejes ortogonales.

Gravitación

Funcionamiento en cualquier orientación y en cualquier campo gravitatorio entre 0 y 9,8 ms-2.

Vacío

Funcionamiento y almacenamiento en el vacío en combinación con temperatura.

Radiaciones

Dosis total de ionización (TID) de acuerdo con la especificación básica ESCC 22900.

Blog corporativo

Historias de éxito

Ya se trate de misiones de investigación de la NASA, satélites de telecomunicación o proyectos comerciales de empresas aeroespaciales privadas, en muchas de estas misiones que viajan de la Tierra al espacio hay componentes maxon a bordo. 
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Mars_Robinmaxon Inside

Las personas detrás de los motores de Marte

Años de colaboración entre maxon y los expertos espaciales del JPL han dado lugar al desarrollo de los motores BLDC que manipulan las valiosas muestras del suelo de Marte durante la misión Perseverance. Conozca a los especialistas de maxon detrás de estos actuadores y descubra qué es lo que les mueve.
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1800x1200_Perservance Rovermaxon Story

Personalización de motores estándar para el espacio

Mediante una combinación de motores industriales estándar y colaboración creativa, la personalización mediante tecnología de vanguardia permite que motores de alta precisión y larga vida útil lleguen a Marte, y más allá.
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Mars_planetmaxon Story

Motores eléctricos de precisión en el Planeta Rojo

Más de 100 motores eléctricos de maxon han sido utilizados en el Planeta Rojo y han soportado la radiación cósmica, tormentas de polvo y fluctuaciones de temperatura. Con el vehículo explorador Perseverance, los motores eléctricos de precisión vuelven a viajar a Marte. La clave de su éxito sigue siendo la misma: productos industriales estándar.
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Catálogo espacial

Desarrollo de motores para perforaciones y toma de muestras en Marte.

Para apoyar a clientes del sector aeroespacial, maxon fundó en 2020 un grupo especializado en astronáutica. El maxon SpaceLab ofrece servicio técnico optimizado para aplicaciones espaciales. El catálogo espacial presenta una selección de soluciones altamente fiables para aplicaciones exigentes en entornos espaciales. En él, el énfasis está puesto en productos con tradición espacial.

Lo más destacado

A la búsqueda de vida en el espacio.

La NASA ha anunciado que el siguiente objetivo en nuestro sistema solar será Titán. Para impulsar la búsqueda de los componentes químicos básicos de la vida, la misión Dragonfly realizará varios vuelos para tomar muestras de la gélida luna de Saturno. Dragonfly despegará en 2026 y llegará a Titán en 2034. 

Libro blanco

Marte 2020: De un producto COTS al motor de un rover.

El libro blanco en inglés «Mars 2020 maxon Commercial Motor Development from Commercial-Off-the-Shelf to Flight-Qualified Motors, Gearboxes, and Detent Brakes: Overcoming Issues and Lessons Learned» se publicó en el marco del 45.º Simposio de Mecanismos Aeroespaciales de la NASA y es un resumen de los resultados del desarrollo de los motores para el rover marciano Perseverance. 

Se publicó en inglés en el marco del 45.º Simposio de Mecanismos Aeroespaciales de la NASA. 

Preguntas frecuentes

  • ¿Cuál es la diferencia entre las unidades motrices adecuadas para el espacio y las que cumplen la norma industrial?

    El diseño de nuestros componentes motores modificados para el espacio ya se ha utilizado en proyectos espaciales, por lo que ya ha sido probado en el espacio. Todos los productos del catálogo espacial han sido sometidos a pruebas en un programa de cualificación de comprobación espacial y ambiental. El diseño de los productos del catálogo espacial se ha modificado de acuerdo con las especificaciones habituales de la aviación y para hacerlos más robustos.

  • ¿Son los motores industriales de maxon también adecuados para la astronáutica?

    Nuestros motores industriales no se prueban de acuerdo con las normas aeroespaciales y su grado de modificación es limitado. Recomendamos que los productos industriales estándar se utilicen solo para prototipos en la Tierra. Los motores industriales tienen parámetros eléctricos similares a los de los sistemas motores adecuados para aplicaciones espaciales. Tenga en cuenta que no ofrecemos asistencia técnica especial para motores industriales utilizados en el espacio.

  • ¿Puede maxon elaborar también la documentación requerida para la nueva aplicación espacial?

    Sí, para todos los productos del programa maxon SpaceLab podemos ofrecer un paquete de documentación adicional.

  • ¿Tiene maxon un controlador cualificado para la astronáutica?

    No, todavía no. Sin embargo, maxon SpaceLab colabora actualmente con socios que lo ofrecen. Si desea información adicional, póngase en contacto con nosotros.

Contacto

¿Tiene alguna pregunta más?

Nuestras ingenieras e ingenieros de SpaceLab están a su disposición.