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Was Sie über gehäuselose Motoren wissen sollten

12 Jul 2021
Tom S Wood

Was genau ist ein gehäuseloser Motor?

Ein gehäuseloser Motor ist der aktive drehmoment- und drehzahlerzeugende Teil eines herkömmlichen Motors, aber ohne Welle, Lager, Gehäuse oder Endgehäuse. Der gehäuselose Motor besteht aus nur zwei Teilen: Rotor und Stator. Der Rotor ist gewöhnlich der innere Teil. Er besteht aus einer rotierenden Stahlringbaugruppe mit Permanentmagneten, die direkt auf der Maschinenwelle montiert wird. Der Stator ist der äußere Teil mit Stahllaminierungen und Kupferwicklungen welche um die Zähne herum gewickelt sind und er dient zur Erzeugung der elektromagnetischen Kräfte. Er wird kompakt im Gehäusekörper der Maschine montiert.

Gehäuselose Motoren der KBM™-Serie

Warum sollte ich gehäuselose Motoren nutzen?

Gehäuselose Motoren sind in der Regel für fortschrittliche Maschinen konzipiert, die von einem oder mehreren der folgenden Vorteile profitieren würden:

  • Erhöhte Maschinenleistung
    • Keine mechanische Nachgiebigkeit (kein Spiel, kein Antriebsverlust)
    • Höhere Systembandbreite
    • Verbesserte Maschineneffizienz
  • Kompakterer Formfaktor
    • Geringerer Platzbedarf der Maschine
    • Höchstes Drehmoment pro Motorvolumen
  • Reduzierter Wartungsaufwand
    • Weniger mechanische Teile
    • Keine Verschleiß- oder Wartungsteile

Wie kann ich einen gehäuselosen Motor für meine Maschine auslegen?

Gehäuselose Motoren werden genauso ausgelegt wie herkömmliche Servomotoren mit Gehäuse. Der Antrieb der Maschine wird unter anderem hinsichtlich der Anforderungen an Drehmoment und Drehzahl ausgelegt. Eine Maschine mit gehäuselosem Motor ist in der Regel effizienter, da Getriebe, Riemen und Scheiben oder Kupplungselemente im mechanischen Antriebsstrang entfallen. Diese Effizienz vereinfacht oftmals die Auslegung gehäuseloser Motoren. Wenn Sie die tatsächliche Zykluszeit der Maschine oder eines Teils kennen, können Sie in der Regel das effektive Drehmoment und die Drehzahl sowie die Spitzenbedingungen ermitteln, die für die Auswahl eines Motors erforderlich sind. Mit unseren Online-Tools können Sie Ihre Anforderungen an die Motorauslegung korrekt berechnen.

Zudem gibt es einen Leistungskurvengenerator für gehäuselose Motoren, mit dem Konstrukteure die tatsächliche Motor- und Antriebsleistung selbst bei unterschiedlichen Busspannungen, verfügbarem Antriebsstrom und Umgebungstemperaturbeschränkungen nachvollziehen können. Dieses Tool hilft Ihnen, die Auswahl der Wicklung des gehäuselosen Motors basierend auf den tatsächlichen Maschinenanforderungen zu optimieren, anstatt aus einer begrenzten Anzahl von Wicklungen basierend auf der Standard-Eingangsbusspannung auszuwählen.

Welche Anwendungen eignen sich am besten für gehäuselose Motoren?

Gehäuselose Motoren kommen in praktisch allen Segmenten der Maschinenproduktion zum Einsatz: Robotertechnik, Medizintechnik, Werkzeugmaschinen, Verpackung, Druck, Converting sowie die generelle industrielle Automatisierung. Grundsätzlich überall da, wo die Vorteile der verbesserten Maschinenleistung, der kompakten Form und des geringeren Wartungsaufwands geschätzt werden.

Wie einfach lässt sich ein gehäuseloser Motor einbauen?

Die meisten Leute halten den Einbau eines gehäuselosen Motors für eine komplexe Aufgabe. Dieses "How-to"-Video zum Einbau wird Ihre Bedenken zerstreuen. Normalerweise können die Komponenten von gehäuselosen Motoren mithilfe von Passungstoleranzen und sofort verfügbaren Industrieklebstoffen in ein einfaches Maschinengehäusedesign eingebaut werden. Die Verwendung von Bausätzen für gehäuselose Motoren führt oft zu einer verbesserten Herstellbarkeit und verringerten Maschinenkonfigurationszeiten, da Kupplungen, Getriebe und Riemeneinstellungen wegfallen. Darüber hinaus wird die Zeit für die Einstellung und Inbetriebnahme des Systems aufgrund der erhöhten Wiederholgenauigkeit der Systemmechanik verringert.

Kollmorgen bietet gehäuselose Motorlösungen in 17 Standardbaugrößen (60 mm bis 850 mm Durchmesser, mit einem Drehmoment bis 13.000 Nm) an, wobei jede dieser Lösungen in verschiedenen Baulängen und mit mehreren Wicklungsoptionen verfügbar ist. Mit diesen Standarddesigns erhalten Sie für Ihre Maschine eine gehäuselose Motorlösung mit optimaler Passform, die für Ihre Anwendung optimiert ist.

Sprechen Sie mit einem Experten für Antriebstechnik

Über den Autor

Tom S Wood

Tom S Wood - Author
Tom arbeitet seit 1984 bei Kollmorgen im Bereich der Integration von Antriebstechnologien. Er war Machine Designer, Servo Customer, Manufacturers Rep, High-Tech Distributor und ist seit drei Jahren Motion Control Product Specialist. Wenn er sich nicht gerade mit Sonderanfertigungen von Servomotoren beschäftigt, verbringt er seine Zeit mit der Geschichte von Münzen aus der Bibelzeit sowie Drechselarbeiten und Sportspielen mit seinen beiden Enkeln. Sie können Tom unter folgender Adresse kontaktieren: [email protected]

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