Werner Fritz Elektromotoren-Akademie - BLDC-Motoren

Werner Fritz war von 1987 bis 2024 Leiter der R&D bei Ankarsrum Electric Motors und war maßgeblich an der Entwicklung der AEM-Produktpalette beteiligt.

Werner hat einen Master-Abschluss in Elektromechanik von der Universität Chalmers und arbeitete für Volvo Cars, bevor er zu Ankarsrum kam.

Werner Fritz arbeitet jetzt als Senior Advisor und ist Mitglied des Vorstands der AEM.

Ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC-Motor) arbeitet nach den Prinzipien des Elektromagnetismus und ist darauf ausgelegt, elektrische Energie in mechanische Bewegung umzuwandeln. Im Gegensatz zu bürstenbehafteten Gleichstrommotoren verwenden BLDC-Motoren eine elektronische Kommutierung anstelle von mechanischen Bürsten und einem Kommutator.

Schlüsselkomponenten:

1. Rotor:
   • Enthält Dauermagnete.
   • Bewegt sich als Reaktion auf die wechselnden Magnetfelder, die vom Stator erzeugt werden.
2. Stator:
   • Hat Wicklungen, die in mehreren Phasen angeordnet sind (normalerweise dreiphasig: A, B, C).
   • Erzeugt bei Stromzufuhr ein rotierendes Magnetfeld.
3. Elektronischer Controller:
   • Schaltet den Strom zu den Statorwicklungen in einer präzisen Reihenfolge, um die Rotorbewegung aufrechtzuerhalten.
   • Ersetzt den mechanischen Kommutator und die Bürsten in Bürstenmotoren.
4. Sensoren:
   • Hall-Effekt-Sensoren (oder andere Rückkopplungsmechanismen): Erfassen die Rotorposition, um die Kommutierung zu synchronisieren.

Arbeitsprinzip:

1. Elektromagnetische Krafterzeugung:
   • Wenn Strom durch die Statorwicklungen fließt, erzeugt er ein Magnetfeld.
   • Dieses Magnetfeld interagiert mit den Permanentmagneten auf dem Rotor und erzeugt ein Drehmoment, das den Rotor in Drehung versetzt.
2. Elektronische Kommutierung:
   • Die elektronische Steuerung schaltet die Wicklungen in einer bestimmten Reihenfolge ein, die auf der Rückmeldung der Rotorposition basiert.
   • Dadurch wird sichergestellt, dass die Magnetfelder des Stators und des Rotors optimal ausgerichtet sind, um eine kontinuierliche Rotation zu erzeugen.
3. Erkennung der Rotorposition:
   • Sensoren, wie z. B. Hall-Effekt-Sensoren, ermitteln die Position des Rotors und geben diese Informationen an die Steuerung weiter.
   • Der Regler nutzt diese Rückkopplung, um den Stromfluss durch die Statorwicklungen zeitlich zu steuern.
4. Hohe Effizienz und exakte Steuerung:
   • Da keine Bürsten vorhanden sind, werden Reibung und Verschleiß reduziert, was die Effizienz und Lebensdauer erhöht.
   • Die elektronische Steuerung ermöglicht eine präzise Regelung von Geschwindigkeit, Drehmoment und Position.

Typen von BLDC-Motoren:

1. Innenrotor BLDC:
   • Der Rotor befindet sich im Inneren des Stators.
   • Sie werden häufig für Anwendungen verwendet, die eine kompakte Bauweise und eine hohe Leistungsdichte erfordern.
2. Außenrotor BLDC:
   • Der Rotor umgibt den Stator.
   • Sie werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen erfordern, z. B. bei Lüftern und Propellern.

Vorteile von BLDC-Motoren:

• Höherer Wirkungsgrad: Weniger Energieverluste durch Reibung und Wärme.
• Langlebigkeit: Keine Bürsten bedeuten geringeren Wartungsbedarf.
• Präzise Steuerung: Ideal für Anwendungen, die hohe Präzision erfordern, z. B. in der Robotik.
• Kompakt und leicht: Geeignet für tragbare Geräte und Elektrofahrzeuge.

Gemeinsame Anwendungen:

• Elektrofahrzeuge (EVs).
• Drohnen und UAVs.
• Kühlgebläse und Pumpen.
• Robotik und Automatisierungssysteme.

Durch die Kombination von Präzision und Effizienz sind BLDC-Motoren in der modernen Technik weit verbreitet.

Ankarsrum Electric Motors bietet eine neue Reihe von BLDC-Motoren mit Innen- und Außenrotor-Konfiguration an.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an carl.sigfridsson@ankarsrummotors.com.