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Dünn, leicht, stabil: Armierungshülsen für Elektromotoren

Die effiziente und wirtschaftliche Alternative zu Kommutatormotoren

CFRP Sleeves for Electrical Motors
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Our fiber reinforced armor sleeves for permanent magnet motors are used in modern motor systems to fasten and secure rotating assemblies, enabling eddy current loss to be minimized.

Elektrische Hochleistungsmotoren stellen die Produzenten vor enorme Herausforderungen. Werkstoffe aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen, so genannte CFK, sind ein wichtiger Ansatz für langlebige, effizientere Antriebe. Welche Lösungen Schunk anbietet, um die Entwicklung der Elektromobilität voranzutreiben, erklärt Volker Bier im Interview. Er ist Senior Manager für New Business & Technology bei Schunk Carbon Technology.

 

Herr Bier, zahlreiche Industrien setzen auf einen Boom der Elektromobilität. Der ist allerdings noch stark davon abhängig, dass die Elektromotoren effizienter werden. Vor welcher Herausforderung stehen wir hier?

Volker Bier: Bei Drehzahlen von bis zu 100.000 Umdrehungen pro Minute wirken extreme Zentrifugalkräfte auf die verbauten Teile. Leichte, formstabile Werkstoffe bieten hier eine wirtschaftliche Alternative. Aus diesem Grund bieten wir kohlenstoff- und glasfaserverstärkte Armierungshülsen an, die trotz dünnwandiger Bauweise maßstabil sind und den Wirkungsgrad von Motoren steigern können. Sie erlauben eine kompaktere Bauweise.

Mit diesen Anforderungen sind Sie aber nicht erst im Zusammenhang mit dem Automobilbau konfrontiert, richtig?

Volker Bier: Korrekt. Basis für alle Produkte sind die Entwicklungen aus den letzten 40 Jahren. Eine wichtige Vorstufe für die heutigen Lösungen waren die Hülsen aus Carbon-verstärktem Kunststoff für die Pumpenindustrie: Die dünnwandigen und leichten Bauteile machten Turbomolekularpumpen deutlich effizienter. Diese Erfahrungen haben dann dazu geführt, dass wir uns seit Anfang des Jahrtausends auf Leichtbaulösungen für elektrische Antriebe fokussieren. Ein Beispiel hierfür ist das CFK-Schwungrad für das KERS-System, also das System zur Rückgewinnung kinetischer Energie, im Formel-1-Boliden. Das war seinerzeit eine echte Innovation in der Automobilindustrie. Wir haben also viel Erfahrung auf diesem Gebiet. Und die stellen wir gerne in den Dienst unserer Kunden.

Es geht dabei jedoch nicht alleine um Leichtbau. Was genau ist der Vorteil der CFK-Armierungshülsen?

Volker Bier: Wir haben den Leichtbau immer mit einer technologisch anspruchsvollen Funktionserweiterung verbunden. Unsere kohlenstoff- aber auch glasfaserverstärkte Armierungshülsen werden zur Fixierung von Magneten in elektrischen Hochleistungsmotoren eingesetzt. Gegenüber herkömmlichen Bandagen zur Magnetfixierung aus Edelstahl sind unsere Faserverbundbauteile um ein Vielfaches leichter und dennoch fester. Die Wandstärken können zudem deutlich unter 1 mm dick ausgeführt werden. Dank ihres dünnen Stators ist eine kompakte Bauweise mit einem besonders kleinen Luftspalt zwischen Rotor und Stator möglich. Dadurch wird eine Berührung der Magnete an die Ummantelung sicher verhindert, wodurch sonst starke Materialschäden entstehen würden. Unsere Armierungshülsen behalten bei sehr hohen Temperaturen im Elektromotor ihre Form. Dadurch ist es möglich, dass Elektromotoren höhere Temperaturen und höhere Geschwindigkeiten aushalten.

Gibt es denn über die Elektromobilität in der Automobilindustrie hinaus Einsatzmöglichkeiten für die CFK-Armierungshülsen?

Aber sicher! Die Hülsen werden ja sehr genau gefertigt. Ihre Passgenauigkeit ist je nach Anwendungsgebiet anders. Davon profitieren auch Hersteller von anderen Produkten, in denen Motoren enthalten sind. Dazu gehören beispielsweise Staubsauger, Gartengeräte, Bohrmaschinen und viele andere Elektrowerkzeuge. Zusammen mit unseren Kunden arbeiten wir an Projekten, um das Zusammenfügen von Hülsen und Rotor individuell anzupassen. Sie alle profitieren davon, dass die kohlenstoff- und glasfaserverstärkten Armierungshülsen die Antriebsmagnete in elektrischen Hochleistungsmotoren perfekt fixieren.  

 

Interessiert? Klicken Sie hier für mehr Informationen zu unseren innovativen Armierungshülsen.


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Ihr Ansprechpartner für diesen Artikel ist:

Volker Bier

Senior New Business Manager

Tel.: +49 (0)641 608 2330
volker.bier@schunk-group.com

Rodheimer Straße 59
35452 Heuchelheim
Germany

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