Lagerlose Segmentmotoren - Eine Übersicht

Abstract:
Lagerlose (magnetisch gelagerte) Motoren und auch Magnetlager arbeiten vollständig kontaktfrei und sind mechanisch verschleißfrei. Wird als Rotor eine mit Permanentmagneten besetzte Scheibe gewählt, so ist es möglich, drei Freiheitsgrade (die Verkippungen und die axiale Auslenkung) rein passiv durch die Reluktanzkräfte zu stabilisieren. Mit solchen lagerlosen Scheibenläufermotoren können sehr kompakte, kostengünstige magnetische Antriebssysteme realisiert werden. Die Gruppe der lagerlosen Segmentmotoren stellt eine weiter entwickelte Unterart der lagerlosen Scheibenläufermotoren dar. Der Stator des Segmentmotors besteht aus Einzelelementen, die magnetisch nicht miteinander verkoppelt sind. In diesem Beitrag werden die verschiedenen bereits realisierten Ausführungsformen dieses neuartigen lagerlosen Segmentmotors mit unterschiedlichen Rotoren bzw. Statoraufbauten vorgestellt. Die besonderen Eigenschaften der einzelnen Motoren, ihre Betriebscharakteristiken, ihre Unterschiede sowie ihre Vor- und Nachteile werden erläutert. Zusammenfassend werden die Motoren dann hinsichtlich verschiedener Kriterien (wie etwa dem Leistungselektronikaufwand, den passiven Steifigkeiten oder der Tragkraft- und Drehmomentenbildung) auch qualitativ verglichen.