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.
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.
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.
Es gibt wirklich nichts zu befürchten, wenn Sie in Ihrem Maschinendesign leistungsstarke, gehäuselose Servomotoren verwenden. Wenn es um gehäuselose Servomotoren geht, sind viele Konstrukteure besorgt über „Luftspalte“ und „Konzentrizität“. Doch diese Sorge ist unbegründet. Bei Anwendungen, in denen ein integriertes Motorendesign sinnvoll ist, wird die Welle, auf der der gehäuselose Motor montiert wird, bereits mit Toleranzen gefertigt, die in dem für eine stabile Servoantriebsleistung erforderlichen Bereich liegen. Konzentrizität, Rundlaufabweichung und axiales Spiel müssen in der Gesamtheit des mechanischen Aufbaus der Maschine selbst berücksichtigt werden und liegen bei der Produktfamilie der KBM-Motoren in der Regel im optimalen Bereich. Hochenergetische Magnetmaterialien machen einen extrem dichten Luftspalt überflüssig.
Gehäuselose Motoren oder „Servomotorkits“ bieten zahlreiche Möglichkeiten bei der Auslegung von Antriebskomponenten für Ihre Maschine hinsichtlich der Leistung. Ein gehäuseloser Motor besteht aus Rotor- und Statorkomponenten, die in eine Maschine integriert sind, um ein Drehmoment an eine Last zu übertragen. Viele Applikationen, die gehäuselose Motoren nutzen, arbeiten mit einem Direktantrieb, was eine erhebliche Verbesserung der Regelgenauigkeit erlaubt.
Die gehäuselosen Motoren der KBM-Serie bieten hohe Leistung, lange Lebensdauer und einfache Montage in einem Motor-Kit, das direkt in Ihre mechanische Konstruktion integriert werden kann. Eine umfassende Auswahl an Standardmotoren und kostengünstige Modifizierungen stellen eine perfekte Anpassung sicher.
Unsere TBM-Serie bietet gehäuselose Direktantriebsmotoren, die direkt in die mechanischen Strukturen Ihrer Systeme integriert werden können. Auf diese Weise werden Gewicht, Größe und Massenträgheit ohne Beeinträchtigung der Leistung minimiert.
