antriebstechnik 3/2025

ELEKTROMOTOREN02 Auf dem

ELEKTROMOTOREN02 Auf dem Prüfstand entsprechen die ermittelten Ergebnisse des Prototyps beiWirkungsgrad, Bemessungspunkt, Drehmoment sowie Drehzahl der Auslegung,durch weitere Geometrieoptimierungen am Rotorschnitt soll die Energieeffizienznoch verbessert werden03 Die einzelnen Rotorbleche einer Synchron-Reluktanzmaschineverfügen über eine spezielle Blechschnittgeometrieaus Flussführungen und Flusssperren,die dafür sorgen, dass eine Drehbewegung entstehtAusblasgeschwindigkeit sorgen, ohne dass der Bauraum verändertwerden musste. Ein weiterer bedeutender Vorteil ist, dassfür die entwickelte Maschine keine Permanentmagneten ausSeltenen Erden verwendet wurden.Nachteilig für manche Anwendungen kann die etwas ausgeprägtereDrehmomentwelligkeit der Synchron-Reluktanz maschinesein, die aber zum Beispiel bei Lüftern, wozu auch unsere Anwendungzählt, akzeptiert werden kann. Der zusätzliche Umrichterbetrieb,den die Maschine erfordert, war für unser Querstromfahrtwindgebläsekein Problem, da auch vorher schon einFrequenzumrichter vorhanden war. Dieser kann sogar Vorteilehaben, wenn unterschiedliche Drehzahlen gefahren werdensollen. Asynchronmaschinen laufen bei Netzbetrieb mit einerfesten Drehzahl, es sei denn, sie sind polumschaltbar, dannhaben sie gewisse Abstufungen in der Drehzahl. BeimFrequenz umrichter können unterschiedliche Drehzahlen freigewählt werden, und mit einer intelligenten Regelung dahinterlässt sich auch ein hoher Effizienzgrad erreichen.Hätte eine permanenterregte Synchronmaschine eineAlternative dargestellt?MICHAEL SCHMIDT: Eine permanenterregte Synchronmaschine,wie sie vielfach in Industrie oder Elektrofahrzeugen eingesetztwird, wäre bezüglich des Wirkungsgrads die beste Wahlgewesen. Hier ist sie nicht zu schlagen, das muss man klar betonen.Deshalb setzen auch viele Anwendungen und Branchenauf diese Technologie, wenn es um hohe Wirkungsgrade geht.Jedoch hat sie einen entscheidenden Nachteil: Sie enthält zumeinen sehr teure Neodym-Eisen-Bohr-Magnete, die Mehr kostenverursachen. Zum anderen greifen hier die GegenargumenteNachhaltigkeit und Rohstoffabhängigkeit: In den Magneten sindSeltene Erden verarbeitet, die eine starke Abhängigkeit von bestimmtenStaaten mit entsprechenden Rohstoffvorkommenbedeuten. Außerdem sind diese Vorkommen endlich, sodass wirvon vornherein auf diese Art Antrieb verzichten wollten undeine nachhaltigere Lösung anstrebten.Erfüllen sich Ihre Erwartungen nach derzeitigem Projektstand?MICHAEL SCHMIDT: Ja. Auf dem Prüfstand entsprachen dieermittelten Ergebnisse bei Wirkungsgrad, Bemessungspunkt,Drehmoment sowie der Drehzahl der Auslegung. Eine Herausforderungwar die mechanische Belastbarkeit, da die Maschinedeutlich schneller dreht als die ursprüngliche Maschine.BEN Buchele spricht hier immer von einem Optimierungsproblem,das heißt einerseits soll der Wirkungsgrad möglichsthoch sein, was dafür spricht, Abschnitte im Rotorschnitt wegzulassen– diese Blechabschnitte werden jedoch für die mechanischeFestigkeit benötigt, damit der Motor den Belastungenstandhält. Entsprechend werden die Abschnitte kleiner gestaltet,dürfen aber auch nicht zu klein sein. So versuchten wir, dasOptimum aus Wirkungsgrad und Festigkeit herauszuholen.Die Leistungssteigerung erreichen wir über die höhere Drehzahl,was auch eine höhere Frequenz bedeutet. Entsprechend steigenVerlustanteile, was die Ummagnetisierungsverluste angeht.Insofern sahen wir ein wenig unsere IE4-Ambitionen in Gefahr.Doch diese Befürchtungen haben sich nicht bestätigt, im Gegenteil:Als Vergleichsmaschine erzielte die Asynchronmaschineeinen Wirkungsgrad von 93,5 %, während die neue Synchron-Reluktanzmaschine bei exakt gleicher Baugröße im gleichenGehäuse einen Wirkungsgrad von 94,1 % erreicht. Dabei ist beider Energieeffizienz noch Potenzial nach oben, da wir gemeinsammit BEN Buchele weitere Geometrieoptimierungen an demRotorschnitt vornehmen werden, um die Drehmomentwelligkeitder Maschine zu reduzieren.Bilder: BEN Buchele Elektromotorenwerke GmbHwww.benbuchele.de20 antriebstechnik 2025/03 www.antriebstechnik.de

OHNE ZWISCHENLAGERUNG: DISTANZKUPPLUNGENÜBERBRÜCKEN BIS ZU 6 METERUm weit auseinander liegendeWellen kraftschlüssig zuverbinden, hat Enemac Distanzkupplungenentwickelt, die einedirekte Verbindung ohnezusätzliche Zwischenlagerungermöglichen. Das reduziert denMontageaufwand und Materialkosten.Durch den Einsatz eineslängenvariablen Zwischenrohrskönnen die Distanzkupplungen Achsabstände von bis zu 6 m überbrücken. DasRohr wird nach kundenspezifischen Vorgaben gefertigt und angepasst. DieseKupplungssysteme können als spielfreie Verbindungs-, Gelenk- oder Synchronwellenfungieren und erlauben so eine hochpräzise Kraftübertragung, undzwar ohne zusätzliche Lagerstellen. Enemac hat die Baureihe EWLM speziell zurKompensation von Fluchtungsfehlern konzipiert, insbesondere von Axial- undRadialversatz. Sie besteht aus zwei torsionssteifen Metallbalgkupplungen, diedurch ein hochfestes Aluminiumrohr verbunden sind. Diese Bauweise bewahrtdie Vorteile der Metallbalgkupplung, wie hohe Verdrehsteifigkeit und niedrigeMassenträgheit, und ist für hohe Betriebsdrehzahlen optimiert. Für Anwendungenmit erhöhten Temperaturanforderungen bis 300 °C steht ebenfalls eineVariante zur Verfügung.www.enemac.deBAUMA-NEUHEIT: WARTUNGSFREIE GLEITLAGERIn Baumaschinen werden Wälzlagerunter anderem zur Lagerung von Achsschenkelnund Fahrwerksgelenkeneingesetzt. Diese mit hohen Kräftenund starken Stößen beanspruchtenLagerungen zeichnen sich besondersdurch ihre Schwenkbewegungen beiniedrigen Geschwindigkeiten aus.Unter diesen Einsatzbedingungenkann an Wälzlagern eine Riffelbildung(False Brinelling) auftreten – einVerschleißphänomen aufgrundmangelnder Schmierung im Wälzkontakt.Der Einsatz von Gleitlagern scheiterte bislang oftmals an der zu hohenVerschleißrate und an zu kurzen Nachschmierintervallen. Auf der Bauma 2025hat Schaeffler nun ein neues Konzept vorgestellt, mit dem Kegelrollenlager anAchsschenkeln und Fahrwerksgelenken durch wartungsfreie und trockenlaufendeGleitlager 1∶1 ersetzt werden können. Die Gleitlager sind mit derHochleistungsschicht Elgoglide ausgerüstet, das hohen dynamischen Flächenpressungenvon bis zu 300 N/mm 2 widersteht. Praxisnahe Dauerlauftestshaben extrem niedrige Verschleißraten gezeigt. Der bei Elgoglide-Lagernübliche Einlaufverschleiß, bei dem sich Festschmierstoff-Partikel von derGleitschicht auf die metallische Gegenlauffläche übertragen, wird durch eineentsprechende Vorspannung der Lagerung vorweggenommen. Die Lager laufennach der Einlaufphase spielfrei und mit sehr geringem Reibmoment.Timo Linkert, Application Engineering bei Schaeffler, sagt: „Wir sehen ein großesPotenzial für unsere Elgoglide-Lager in Achsschenkeln und Radaufhängungen,weil dort Schwenkbewegungen vorherrschen, für die sich die Elgoglide-Lagerauch unter hohen mechanischen Belastungen bewährt haben. Der Schichtaufbauder Elgoglide-Gleitschicht dämpft außerdem Stöße hervorragend.“Darüber hinaus laufen diese Gleitlager trocken, sparen so die regelmäßigeNachschmierung, erhebliche Mengen an Schmierfett und schonen die Umwelt,da kein Schmierfett ins Erdreich gelangen kann. Die auf der Bauma gezeigtenLager entsprechen in ihren Außenmaßen denen von Kegelrollenlagern.www.schaeffler.comPRÄWEMA Antriebstechnik1000 MaschinenEin Maßstab für Präzision.Mit der Auslieferung der 1000.SynchroFine-Maschine unterstreichtPRÄWEMA seine Position als Technologieführerin der Zahnradbearbeitung.Seit Jahrzehnten steht der NamePRÄWEMA für Präzision, Prozesssicherheitund Innovation.Zhejiang Shuanghuan Driveline Co.,Ltd. in China – langjähriger Partner mit60 installierten PRÄWEMA Maschinen– vertraut auf höchste Qualität „Madein Eschwege“.PRÄWEMA-Maschinen prägen dieMobilität von morgen – weltweit.PRAEWEMA.DEDVS-TECHNOLOGY.COM