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Schlitzmotor vs. Schlitzloser Motor:

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Worin besteht der Unterschied? (Teil 1)

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Wenn Sie diesen Beitrag lesen, sind Sie wahrscheinlich bereits mit den verschiedenen Arten von Elektromotoren vertraut - und vielleicht sind Sie dabei auch schon auf den Begriff "nutenloser Motor" gestoßen. Falls nicht, keine Sorge - dieser Beitrag beginnt mit einer kurzen Erklärung.

Wie viele andere technische Komponenten haben auch Elektromotoren ihren eigenen Stammbaum, der sie voneinander unterscheiden kann.

So wie man zwischen einem bürstenlosen und einem bürstenbehafteten Motor unterscheiden kann, lassen sich Elektromotoren auch in geschlitzte und nutenlose Motoren einteilen.

Wie der Name schon andeutet und ähnlich wie bei bürstenlosen Motoren, die keine Motorbürsten haben, werden nutenlose Motoren ohne die Nuten (die Rillen im Statorkern) hergestellt, die bei herkömmlichen Designs vorhanden sind. In der obigen Abbildung können Sie dieses Konzept in vereinfachter Form anhand eines Diagramms eines bürstenlosen Elektromotors sehen.

Typischerweise enthält ein geschlitzter Motor Nuten im Statorkern. In diesen Nuten befinden sich die stromführenden Wicklungen, die als Elektromagnete wirken - wenn Strom durch sie fließt, erzeugen sie elektromagnetische Felder.

Neben ihrer strukturellen Rolle bei der Befestigung der Wicklungen tragen diese Nuten auch dazu bei, den magnetischen Fluss zum Luftspalt zu leiten.

Der Luftspalt, d. h. der Raum zwischen Rotor und Stator, ist der kritische Bereich, in dem der magnetische Fluss sowohl von den Statorwicklungen (über die Nuten) als auch von den Rotormagneten interagiert. Diese Wechselwirkung ist es, die den Motor letztlich antreibt. Dieses Konzept ist in der nachstehenden Abbildung deutlich dargestellt.

Im Gegensatz dazu verwenden nutenlose Motoren oder, wie sie gemeinhin genannt werden, "kernlose Motoren" einen anderen Ansatz. Nutenlose Motoren oder kernlose Motoren sind die von Mirmex verkauften.

Diese nutenlosen Motoren enthalten keinen Stahlkern mit Nuten und verlassen sich ausschließlich auf die Geometrie der Motorwicklungen zur Verstärkung des Magnetflusses. In der Regel ist die Wicklungsanordnung einfacher, wie unten dargestellt. Im Allgemeinen verstärkt die geschlitzte Ausführung die Erzeugung elektromagnetischer Felder um die Kupferwicklungen, was zu einem höheren magnetischen Fluss im Luftspalt führt.

Diese spezielle Geometrie bringt sowohl Vorteile als auch Nachteile mit sich, auf die wir in diesem Artikel näher eingehen werden. Diese Vor- und Nachteile können je nach Anwendung von besonderer Bedeutung sein.

Vergleich von geschlitzten und ungeschlitzten Motorkonstruktionen, mit Darstellung der Spulenwicklungen um die Eisenzähne in geschlitzter Bauweise und gekennzeichneten Komponenten wie Stahlblechen, Kupferwicklungen und Permanentmagneten - Rastmoment

Ein entscheidender Unterschied zwischen genuteten und nutenlosen Motoren liegt in der Gleichmäßigkeit der Rotation.

Wie bereits erläutert, lenken die Schlitze in Nutenmotoren den magnetischen Fluss durch ihre Form um und verstärken ihn lokal. Dadurch entstehen Bereiche mit höherem magnetischen Fluss, die mit den Magnetpolen des Rotors wechselwirken. Wenn sich der Rotor dreht, verursachen diese Wechselwirkungen eine periodische Störung, die als Rastmoment bekannt ist - ein "Schluckauf"-Effekt, der die gleichmäßige Rotation unterbricht.

Bei nutenlosen Motoren hingegen wird dieses Problem beseitigt. Da es keine Schlitze gibt, die den magnetischen Fluss in bestimmten Bereichen konzentrieren, bleibt das Magnetfeld gleichmäßiger. Folglich weist ein nutenloser Elektromotor kein Rastmoment auf, was zu einer vollkommen gleichmäßigen Drehung führt.

Diese Gleichmäßigkeit führt zu einer guten NVH-Leistung wie geringem Geräuschpegel, minimalen Vibrationen und verbesserter Steuerbarkeit, was eine präzisere Bewegungssteuerung ermöglicht. Diese Eigenschaften machen nutenlose Motoren besonders attraktiv für Anwendungen, die eine hohe Präzision und einen leisen Betrieb erfordern, wie z. B. Motoren für die Prothetik, Motoren für chirurgische Werkzeuge und Motoren für medizinische Werkzeuge im Allgemeinen.

Nach der Einführung in die Kernkonzepte von nutenlosen und genuteten Elektromotoren und der Hervorhebung der Hauptunterschiede zwischen ihnen, bleiben Sie dran für den zweiten Teil dieser Blogserie, in dem wir tiefer in die spezifischen Leistungsfaktoren eintauchen werden, die sie voneinander unterscheiden.

Unsere Motoren sind zwar rastmomentfrei, aber stellen Sie sicher, dass Sie für den nächsten Beitrag eingeklinkt sind!