12.04.2018 Aufrufe

antriebstechnik 4/2018

antriebstechnik 4/2018

antriebstechnik 4/2018

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.

Kostenbasis<br />

Kostenbasis<br />

ELEKTROMOTOREN<br />

04<br />

Kostenvergleich eines 360°-Vollmotors bei konstantem<br />

Drehmoment, Drehzahl, Leistung<br />

05<br />

Kostenbewertung des Maschinendurchmessers und des<br />

Segmentwinkels<br />

2<br />

Vollmotor 360°<br />

2<br />

100 mm<br />

150 mm<br />

1.5<br />

1.5 D<br />

400 mm<br />

1<br />

1<br />

0.5<br />

0.5<br />

0<br />

200<br />

400 600<br />

Luftspaltdurchmesser in mm<br />

0<br />

45<br />

120 180 240 360<br />

Segmentwinkel in °<br />

06<br />

Einsatzgrenzen für den Segmentmotor, beispielhaft für<br />

4 kW<br />

07<br />

Bau- und Montagekonzept – segmentierter Einbaumotor<br />

30<br />

25<br />

20<br />

technologisch sinnvoll, 4 kW, – D=850, 60°<br />

wirtschaftliches Optimum<br />

4 kW – D=330 – 450, 180° – 120°<br />

360°<br />

1/3<br />

1/6<br />

1/9<br />

1/12<br />

i·M i<br />

15<br />

10<br />

4 kW, 1.500 U/min<br />

BG 112<br />

4 kW<br />

3.000 U/min<br />

BG 112<br />

5<br />

0<br />

0<br />

4 kW, 750 U/min<br />

BG 160<br />

0.5 1 1.5 2 2.5 3<br />

Verhältnis Länge zu Durchmesser<br />

mit steigendem Winkel teilweise auf. Abhängig vom Segmentwinkel<br />

α ergibt sich die Radialkraft zu:<br />

Für die Segmentwinkel von 60 bis 180° ergeben sich die in Tabelle<br />

01 dargestellten Faktoren x zur Ermittlung der jeweils wirksamen<br />

Luftspaltradialspannung und zur weiteren Berechnung der daraus<br />

resultierenden Radialkraft F r<br />

. Diese Radiallast wirkt zusätzlich zu<br />

den für den Motor anzusetzenden gewichts- und betriebsbedingten<br />

Axial- und Radiallasten auf die Lagerungen. In Tabelle 01 wird<br />

anhand einer heute üblichen Lagerung mit einem 6206-ZZ-C3 für<br />

zwei Segmentmotoren die Lagerlebensdauer unter Einwirkung dieser<br />

Lasten für fettgefüllte Lager in Stunden (h) angegeben.<br />

Die in den heute bekannten Baugrößen äquivalent verwendeten<br />

Lagergrößen erreichen eine ausreichende Lagerlebensdauer von<br />

über 35 000 bis 50 000 h und sind ohne weitere externe Lasten im<br />

Grunde überdimensioniert.<br />

Die bei Verwendung von nur einem Segment maximal entstehende<br />

zusätzliche Radiallast führt zu einer relevanten Erhöhung<br />

der Lagerbelastung. Bei den vom Konzept favorisierten höheren<br />

Durchmessern fallen die Radialbelastungen bedingt durch den<br />

Radius geringer aus (Tabelle 01). Die Radiallast trägt gerade bei<br />

Sonderanwendungen positiv zur Sicherstellung der benötigten<br />

Lagermindestlast bei. Der Einfluss auf die Lagerreibung kann<br />

energetisch vernachlässigt werden.<br />

Zusammenfassung der Bauausführung<br />

Folgende konstruktive Randwerte und Vorteile lassen sich anhand<br />

der geführten mechanischen Betrachtung für eine segmentierte<br />

Reluktanzmaschine aufzählen:<br />

<strong>antriebstechnik</strong> 4/<strong>2018</strong> 117

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!