Gängige Methoden für die Kühlung oder Wärmeableitung bei Elektromotoren

September 19, 2014, by Randy Wilson

Überall um uns herum werden in Maschinen und Prozessen Elektromotoren verwendet.  Sie finden sie in Fabriken, Autos, Flugzeugen, Robotern und sogar in dem DVD-Automaten Ihrer Wahl.  Wärmeableitung ist ein Thema, das auf alle Anwendungen zutrifft. Elektromotoren werden häufig auf der Grundlage bestimmter Arbeits- oder Leistungsanforderungen ausgewählt.  Auch die Art der Wärmeableitung stellt ein solches Auswahlkriterium dar.  Obwohl das Design von Elektromotoren laufend verbessert wird, erzeugen alle aufgrund von Energieverlusten und ineffizienter Wirkungsgrade Wärme. Diesen Aspekt müssen Sie bei der Auswahl des richtigen Motors für Ihre Bedürfnisse berücksichtigen.

AKM Servomotor

In den meisten Fällen erfolgt die Wärmeableitung durch passive Kühlung.  Hierbei wird die Wärme vom Motor über die Befestigungsvorrichtung auf die Maschinenkonstruktion weitergeleitet.  Motorhersteller geben in ihren Datenblättern häufig die Größe des Kühlkörpers an. Die Kühlkörpergröße wird verwendet, um das mögliche kontinuierliche Drehmoment des Motors zu bestimmen.  Die verfügbare Wärmeableitung ermöglicht höhere oder niedrigere Motorlasten.   Der oben gezeigte AKM-Servomotor von Kollmorgen nutzt die passive Kühlung.  

 PMDC TEFC

  Eine andere Methode, Wärme von Elektromotoren abzuleiten, besteht in der aktiven Luftkühlung. Hierbei wird in der Regel durch einen Ventilator Luft über den Motor geblasen. Durch die aktive Luftkühlung kann die auf die Maschinenonstruktion übertragene Wärmemenge verringert werden, was den Betrieb des Motors bei höheren Lasten ermöglicht.   Oben sehen Sie einen vollständig geschlossenen, lüftergekühlten Dauermagnet-Gleichstrommotor.

Flüssigkeitsgekühlter CDDR-Motor

Zur Ableitung der Wärme von einem Motor kann auch die Flüssigkeitskühlung verwendet werden. Bei der Flüssigkeitskühlung zirkuliert Ethylenglykol oder ein anderes flüssiges Kühlmittel im oder um das Motorgehäuse bzw. die Spulen, um die Wärme abzuleiten – ähnlich wie bei Kfz-Motoren..   Der oben abgebildete Motor ist eine wassergekühlte Sonderanfertigung von Kollmorgen.

Die Art der Wärmeableitung ist zwar nicht immer eines der wichtigsten Kriterien bei der Wahl eines Elektromotors, sie sollte jedoch stets im Zusammenhang mit der gesamten Maschinenkonstruktion betrachtet werden. Bei übermäßiger Erhitzung können einige Motoren aufgrund ihrer Position an der Maschine zu Verbrennungen bei den Benutzern führen. Die durch die Erwärmung der Maschinenstruktur verursachte Wärmeausdehnung kann zu Prozessfehlern und ungenügende Wärmeableitung zur Beschädigung von Produkten führen.

 

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