Christof Zwyssig, Geschäftsführer Celeroton: "Der Einsatz von Luftspaltwicklungen und den damit generierten Lorentzkräften ermöglicht uns, den Drehzahlbereich für magnetgelagerte Motoren massiv zu erweitern."

Christof Zwyssig, Geschäftsführer Celeroton: „Der Einsatz von Luftspaltwicklungen und den damit generierten Lorentzkräften ermöglicht uns, den Drehzahlbereich für magnetgelagerte Motoren massiv zu erweitern.“Celerotron

Die meisten Magnetlager nutzen die Reluktanzkraft eines magnetischen Flusses im Luftspalt zwischen Stator und Rotor, wobei dieser Fluss durch Statorströme geregelt wird. Bei diesem Magnetlager-Typen begrenzen jedoch drei Faktoren die realisierbare Drehzahl: steigende Wirbelstromverluste im Rotor und Statoreisen, eine limitierte Aktor-Bandbreite und ein hoher Blindleistungsbedarf. Daher ließen sich mit Magnetlagern bisher lediglich Drehzahlen bis etwa 120.000 U/min erreichen.

Das von der Firma Celeroton entwickelte Lager erlaubt nun Drehzahlen von über 500.000 U/min. „Das ist Weltrekord für ein magnetgelagertes Antriebssystem“, hebt Christof Zwyssig, Geschäftsführer bei Celeroton, hervor.

Demonstrator für ein magnetgelagertes Drallrad für Drehzahlen von über 200.000 U/min.

Demonstrator für ein magnetgelagertes Drallrad für Drehzahlen von über 200.000 U/min. Celerotron

Ermöglicht wird dies durch ein Lager, das die Lorentzkraft nutzt. Diese ensteht direkt durch die Interaktion eines Permanentmagnetfelds mit den Statorströmen einer Luftspaltwicklung. Regeln lassen sich die Lorentzkräfte über Ströme in der Wicklung. Das Magnetfeld des Permanentmagneten im Rotor generiert gleichzeitig das Drehmoment, was zusätzlich eine verkürzte Bauweise erlaubt und damit Platz spart.

Die Anwendungsgebiete dieses Motors sind vielseitig. Beispielsweise können damit optische Systeme, die im Vakuum oder unter einer Heliumatmosphäre zum Einsatz kommen, angetrieben werden. So lassen sich Luftreibungsverluste minimieren und die Optik vor Verschmutzung schützen.

SPS IPC Drives 2014
Halle 4, Stand 279