What is a (frameless)
Außenläufermotor?

Typischerweise ist ein Außenläufermotor ein Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM)-Torquemotor. Daher besteht der Motor aus einem Stator mit Spulen und einem Rotor mit Permanentmagneten. Bei herkömmlichen Motoren sind die Magnete an einer Welle befestigt, die sich im Inneren der Statorspulen dreht. Dies wird als Innenläufermotor bezeichnet. Bei einem Außenläufermotor sind die Magnete an einem Ring oder einer Hülse an der Außenseite der Statorspulen befestigt. Dadurch verfügt der Motor über einen rotierenden Ring oder eine rotierende Hülse anstelle einer rotierenden Welle.

Außen- und Innenläufer-Torquemotoren
Es gibt zwei Arten von direkt angetriebenen, rahmenlosen Torquemotoren: Außenläufer- und Innenläufer-Torquemotoren. Bei einem Außenläufermotor befindet sich der Rotor an der Außenseite des Stators. Außenläufermotoren erzeugen bei gleichem Bauvolumen mehr Drehmoment als Innenläufermotoren.

Außenläufermotoren erzeugen im Vergleich zu Innenläufermotoren, mehr Drehmoment bei gleichem Bauvolumen. Magnetic Innovations ist sowohl auf die Outrunner- als auch die Inrunner-Typologie spezialisiert. Jede Motortypologie bietet spezifische Vorteile, in ihrer Kernfunktion funktionieren sie jedoch ähnlich.

Unterschiede zwischen einem Außenläufermotor und einem Innenläufermotor

Ein Vorteil eines Außenläufermotors gegenüber einem Innenläufermotor besteht darin, dass die Luftspaltfläche wesentlich größer ist. Mit anderen Worten: Die Oberfläche, durch die die elektromagnetischen Feldlinien vom Rotor zum Stator verlaufen, ist viel größer. Dadurch wird mehr elektromechanische Kraft erzeugt.

Darüber hinaus ist die Drehmomentstütze bei einem Außenläufermotor länger, da die Kraft weiter vom Drehzentrum entfernt erzeugt wird. Folglich führen eine größere Luftspaltfläche und eine längere Drehmomentstütze zu einem höheren Drehmoment. Daher können Außenläufermotoren bei gleichem Bauvolumen deutlich höhere Drehmomente erreichen als Innenläufermotoren.

Um das geringere Drehmoment auszugleichen, werden Innenläufermotoren häufig mit Getrieben oder Getrieben ausgestattet. Das Hinzufügen dieser Mechaniken führt jedoch zu einem noch höheren Bauvolumen und mechanischen Verlusten. Darüber hinaus erfordert es mehr Wartung, erhöht das Risiko von Verunreinigungen (Öl, Fett) und führt zu einer geringeren Genauigkeit. Wenn das Bauvolumen begrenzt ist und ein hohes Drehmoment erforderlich ist, sind Außenläufermotoren die beste Option.

Vorteile Außenläufer-Torquemotor

Zusammenfassend sind die Vorteile eines Außenmotors wie folgt:

  • Maximales Drehmoment bei minimalem Bauvolumen erreicht
  • Kein mechanisches Getriebe oder Getriebe erforderlich
  • Der Rotor kann die Anwendung direkt antreiben.
  • Sehr genau
  • Keine Kontaminationsgefahr

Innenläufermotoren für spezielle Anwendungen

Innenläufermotoren für spezielle Anwendungen Außenläufermotoren haben normalerweise einen größeren Durchmesser, erzeugen aber bei gleichem Bauvolumen mehr Drehmoment und sind daher ideal für Anwendungen, bei denen das Drehmoment im Vordergrund steht. Innenläufermotoren sind dagegen in der Regel kompakter im Hinblick auf das Gesamtvolumen und werden häufig dort eingesetzt, wo der Platz begrenzter ist, ein hohes Drehmoment jedoch weniger wichtig ist. Innenläufermotoren benötigen zwar immer noch Getriebe, sind jedoch häufig besser für Systeme mit begrenztem Platz geeignet, bei denen eine präzise Steuerung unerlässlich ist.

Visuelle Darstellung der Funktionsweise eines Außenläufermotors

Im Video sehen Sie eine visuelle Darstellung der Funktionsweise eines rahmenlosen Außenläufer-Torquemotors. Im Inneren befindet sich der Stator, das ist der statische Teil des Torquemotors, der das Lamellenpaket und den Kupferdraht enthält. Das Lamellenpaket enthält „Lamellenpaketzähne“ oder „Statorzähne“. Auf jeden dieser Zähne sind Kupferwicklungen gewickelt.

Wenn den Kupferwicklungen dreiphasiger Wechselstrom zugeführt wird, verwandelt sich der Stator in eine Anordnung von Elektromagneten. Dadurch entsteht um den Stator ein rotierendes Wechselmagnetfeld, wie im Video rechts gezeigt. Die orangefarbenen und blauen Bereiche stellen den südlichen bzw. nördlichen Teil dar.

Auf der Außenseite befindet sich der Rotor mit Seltenerd-Permanentmagneten. Diese werden folglich durch das elektromagentische Wechselfeld in den Statorzähnen angezogen und abgestoßen, was den Torquemotor antreibt, wie im Video gezeigt.

Die Kupferwicklungen am Stator können auf unterschiedliche Weise konfiguriert werden, um unterschiedliche Leistungsparameter zu erzeugen, die für verschiedene Anwendungen beispielsweise in der Halbleiter-, Robotik-, Lebensmittel- und Verpackungsindustrie wichtig sein können.

Verfügbare Torquemotor Lösungen

Outrunner Torque Motors – MI-F Series

MI-F 40

Die Motoren der MI-F 40-Serie haben einen Außendurchmesser von 40 mm (1,57 Zoll). Sie bieten Spitzendrehmomentwerte von 0,97 Nm bis 2,95 Nm.

MI-F 110

Mit einem kompakten Außendurchmesser von 108,5 mm (4,27 Zoll) liefern die Motoren der MI-F 110-Serie ein beeindruckendes Spitzendrehmoment von 16 Nm bis 49 Nm.

MI-F 250

Die Motoren der Serie MI-F 250 haben einen Außendurchmesser von 250 mm (9,84 Zoll). Sie bieten Spitzendrehmomentwerte von 113 Nm bis 340 Nm.

MI-F 485

Entwickelt für Anwendungen mit hohem Drehmoment mit einem Außendurchmesser von 485 mm (19,09 Zoll). Diese Motoren liefern hervorragende Spitzendrehmomentwerte von 442 Nm bis 1207 Nm.

Inrunner Torque Motors – IR-F Series

IR-F 52

Der IR-F 52 kombiniert Leistung mit einer kompakten Bauweise und hat einen Außendurchmesser von 52 mm (2,05 Zoll). Er bietet Spitzendrehmomentwerte von 0,49 Nm bis 1,44 Nm

IR-F 85

Die perfekte Balance zwischen Leistung und Präzision mit einem Außendurchmesser von 85 mm (3,35 Zoll). Die Motoren der IR-F 85-Serie liefern ein beachtliches Spitzendrehmoment von 3,5 Nm bis 7,9 Nm.

IR-F 170

Die IR-F 170-Serie ist mit einem Außendurchmesser von 170 mm (6,69 Zoll) für anspruchsvolle Industrieanwendungen konzipiert und bietet ein maximales Drehmoment von 31 Nm bis 70 Nm.

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