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Scheibenläufermotor

In verschiedenen Elelktrofahrzeugen werden Scheibenläufermotoren verwendet. Im CityEl ist es der Perm PMG 132 von www.perm-motor.de

Z.B. der PMG 132 ist für einen Spannungsbereich von 12-72 V geeignet. Die Leistung beträgt dann je nach Spannung 2,2-7,2 kW.

Die Vorteile:

  • hohe Wirkungsgrade bis ca.90%
  • entsprechend geringerer Stromverbrauch bei gleicher Leistung
  • entsprechend batterieschonend bei gleicher Leistung
  • einfache Ansteuerung, flache Bauweise, kleine Abmessungen und geringes Gewicht

Scheibenläufermotor Beschreibung

Artikel von www.wikipedia.de zu Scheibenläufern:

Ein Scheibenläufermotor ist ein Elektromotor, dessen Rotor die Form einer Scheibe hat (daher ist der Scheibenläufermotor im Englischen auch als „pancake motor“ bekannt). Bei der bekanntesten Bauform werden die stromdurchflossenen Wicklungen auf der Scheibe angebracht, der Rotor enthält jedoch keinen Eisenkern. Scheibenläufer sind an der für andere Elektromotoren unüblichen Bauform (der Durchmesser ist größer als die Länge) leicht zu erkennen.

Scheibenläufermotoren mit eisenlosem Rotor

Diese Motoren sind Gleichstrommotoren.

Die Wicklungen sind auf einer dünnen Isolierschicht in Form von Leiterbahnen einer gedruckten Schaltung ausgeführt oder bestehen aus massiveren Kupfer- oder Aluminiumleitern (Drähte oder gestanzte Teile). Aluminium hat den Vorteil geringerer Masse. Die Scheibe läuft in einem engen Spalt zwischen Permanentmagneten, die als Stator ein festes Magnetfeld erzeugen. Der magnetische Kreis wird über ein weichmagnetisches Material außerhalb der Scheibe geschlossen. Der elektrische Strom wird über Kohlebürsten zugeführt, diese berühren im einfachsten Fall direkt die Scheibe.

Da die Scheibe sehr leicht gebaut werden kann und somit ein geringes Trägheitsmoment hat, können Scheibenläufermotoren besonders rasch beschleunigen und abbremsen (in ca. einer Millisekunde, je nach Größe des Motors). Außerdem wirken nur dann magnetische Kräfte auf den Rotor, wenn die Scheibe von Strom durchflossen wird, es gibt keine „Zahnung“, der Rotor des ausgeschalteten Motors hat also keine Vorzugsrichtungen. Scheibenläufermotoren laufen auch bei niedrigen Drehzahlen sehr gleichmäßig und es kann in vielen Fällen auf ein Getriebe zur Untersetzung verzichtet werden.

Ein weiterer Vorteil von Scheibenläufermotoren liegt in der hohen Leistungsdichte, die durch die dünne Bauweise der Wicklungen ermöglicht wird. Dadurch sind die Wicklungen sehr gut gekühlt (viel Oberfläche sorgt für gute Wärmeabgabe) und können mit hohen Stromdichten betrieben werden. Allerdings ist die Wärmekapazität der Scheibe gering, daher besteht bei kurzzeitiger Überlastung bei manchen dieser Motoren eher die Gefahr einer Zerstörung durch den Temperaturanstieg als bei Elektromotoren mit Stabanker, bei denen das Eisen des Rotors Wärmeenergie Eine ähnliche Anordnung, bei der die Spulen statt auf einer Scheibe in Zylinderform angeordnet sind, ist als Glockenläufer- oder Glockenankermotor bekannt. Man beachte, dass zwischen beiden Bauformen kein topologischer Unterschied besteht, dass heißt, man kann sie gedanklich fließend in einander überführen und beliebige Hybride bauen. Es gelten für beide dieselben Wicklungsvarianten (Spirale auf Toroid, getrennte Spulen, überlappende Spulen). Es ist im allgemeinen jeder Rotationskörper verwendbar.

Bürstenlose Scheibenläufermotoren

Der Begriff Scheibenläufermotor wird auch für Motoren verwendet, bei denen die Scheibe ein Permanentmagnet ist, und feststehende Spulen auf einer Seite (oder beiden Seiten) der Scheibe ein Magnetfeld erzeugen; gegenüber den oben behandelten Scheibenläufern mit eisenlosem Rotor ist also Rotor und Stator vertauscht. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass keine Bürsten zur Stromzuführung auf den Rotor benötigt werden, und der Motor damit zuverlässiger wird, Nachteil ist die höhere Masse des Permanentmagneten und damit eine langsamere Beschleunigung. Bürstenlose Scheibenläufer sind Synchronmotoren (oder auch Schrittmotoren). Zur Verwendung als Gleichstrommotor ist eine elektronische Kommutierung nötig.

Anwendungen

Scheibenläufermotoren wurden für dynamische Regelaufgaben, z.B. bei Servomotoren entwickelt. Mittlerweile werden Scheibenläufer auch für Elektrofahrräder und Elektroautos hergestellt. Kleine bürstenlose Scheibenläufermotoren sind in zahlreichen Geräten zu finden, z.B. in Videorekordern und Diskettenlaufwerken. Scheibenläufermotoren sind für Leistungen von ca. 10 W bis über 10 kW erhältlich; bürstenlose Scheibenläufer auch für kleinere Leistungen.

Scheibenläufer können auch als Generatoren eingesetzt werden (Scheibenläufer-Generator).

Siehe auch

Links

scheibenlaeufer.txt · Zuletzt geändert: 2008/01/19 23:16 (Externe Bearbeitung)