Was ist ein kernloser Motor und wie funktioniert er?

Ein Kernlosmotor, auch als eisenloser Motor oder Korbmotor bekannt, ist ein spezieller Typ eines Gleichstrommotors. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gleichstrommotoren haben Kernlosmotoren keinen Eisenkern in ihrem Rotor. Dies ermöglicht einige entscheidende Leistungsvorteile.

Wie kernlose Motoren aufgebaut sind

Bei einem typischen Gleichstrommotor mit Eisenkern besteht der Rotor aus einem Eisenkern, um den Kupferwicklungen gewickelt sind. Der Stator enthält Permanentmagnete. Wenn Strom durch die Rotorwicklungen fließt, erzeugt er ein Magnetfeld, das mit den Statormagneten interagiert und den Rotor zum Drehen bringt.

Bei einem kernlosen Motor ist der Rotor ohne Eisenkern konstruiert. Stattdessen sind die Kupferwicklungen in einem speziellen schrägen Muster gewickelt, wie ein Korb oder eine Wabe. Dieses Wicklungsmuster erzeugt einen hohlen Zylinder, der selbsttragend ist und keinen Eisenkern benötigt. Die Wicklungen werden oft mit Epoxidharz zusammengehalten.

Der Stator, der Permanentmagnete enthält, sitzt in diesem Rotorkorb. Wenn Strom durch den Rotor fließt, interagieren die Magnetfelder und erzeugen ein Drehmoment.

Vorteile der Beseitigung des Eisenkerns

Das Entfernen des Eisenkerns bietet bei kernlosen Motoren mehrere wichtige Vorteile:

• Geringe Trägheit – Durch das Fehlen von Eisen werden Masse und Trägheit des Rotors stark verringert. Dies ermöglicht eine schnellere Beschleunigung und Verzögerung.
• Effizienz – Kernlose Motoren können Wirkungsgrade über 85% erreichen, die deutlich höher sind als bei Motoren mit Eisenkern. Dies führt zu weniger Energie- und Wärmeverschwendung.
• Gleichmäßiges Drehmoment – Der Eisenkern ist eine Hauptursache für Drehmomentwelligkeit oder Rastmoment in Motoren. Ein kernloser Motor läuft auch bei niedrigen Drehzahlen sehr ruhig.
• Schnelle Antwort – Die niedrige Induktivität eines kernlosen Motors ermöglicht eine sehr schnelle Reaktionszeit auf Änderungen von Strom und Spannung.
• Wenig Lärm – Kernlose Motoren erzeugen im Vergleich zu Motoren mit Eisenkern deutlich weniger Lärm.

Anwendungen von kernlosen Motoren

Aufgrund ihrer hohen Beschleunigung, Präzision und Effizienz eignen sich kernlose Motoren gut für Anwendungen wie:

• Hobby RC Fahrzeuge
• Drohnen und Quadrocopter
• Robotik
• Präzisionspositionierungsgeräte
• Medizinische Geräte
• Automatisierte Produktionsmaschinen

Insgesamt ermöglicht die kernlose Motortechnologie eine hohe Leistung in einem kompakten, leichten Paket – ideal für Anwendungen, bei denen schnelle Bewegung und dynamische Geschwindigkeitsregelung entscheidend sind.

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Video für kernlose Gleichstrommotoren