Ein sanfter Lauf und hervorragende Wirkungsgrade
Elektro-Kleinmotoren werden für eine Vielzahl von Antriebsaufgaben verwendet. Da spielt neben der mechanischen Qualität die Laufruhe eine wichtige Rolle. Dafür entwickelte man bei Rotek einen besonders ruhig laufenden Synchronmotor.
Es gibt Anwendungen, in denen Antriebe möglichst vibrationsarm und leise arbeiten sollten. Die hohen und tiefen Frequenzen sollten nicht zu dominant sein und auch Einzeltöne nicht zu stark heraus klingen. Ziel ist ein möglichst sanftes, gleichmäßiges, kaum hörbares Surren. Antriebe, die in Wohnräumen eingesetzt werden, sollen keine störenden Nebengeräusche verursachen. Aber auch im Laborbereich und in Krankenhäusern soll es möglichst leise zugehen.
Rotek stellt seit vielen Jahren in Bremerhaven Synchronmotoren her und bietet ein Baukastensystem an, mit dem Millionen von vielen Produktvarianten möglich sind. Die Synchrontechnologie ist bei vielen Anwendungen vorteilhaft. Durch leistungsstarke Magnetläufer und die effiziente Spulenkörperwicklung sind Synchronmotoren besonders energiesparend und ausgesprochen kompakt im Vergleich zu handelsüblichen Kondensator- und Drehstrommotoren. Sie liefern konstante Drehzahlen unabhängig von der Last und erlauben Starts und Stopps innerhalb von Sekundenbruchteilen. Typisch ist auch das Selbsthaltemoment, das eine Bremse überflüsig macht.
Das Selbsthaltemoment ist allerdings ein Nachteil, wenn es um die Geräuschentwicklung geht. Denn das magnetische „Einrasten“ der Rotorpole in die Statorzähne erzeugt Schwingungen, die sich als Körperschall bemerkbar machen. Ob die menschliche Wahrnehmung etwas als laut empfindet, wird unter anderem durch die Frequenz und das Zeitverhalten des Schalls bestimmt. Einige Frequenzen werden lauter wahrgenommen als sie in Wirklichkeit sind. Unangenehm sind uns durchdringende, schrille Töne wie Pfeifen und Quietschen. Störend finden wir Schallereignisse mit unharmonischen Frequenzen. Und auch tiefe, raue Töne wie Schnarren und Brummen werden negativ bewertet.
„Die Anwendung eines Kunden in Skandinavien war für uns der Auslöser, darüber nachzudenken, wie wir diese unerwünschten Vibrationen verringern können“, erzählt Rolf Treusch, bei Rotek für den kaufmännischen Bereich verantwortlich. „In diesem Fall wurden unsere Motoren in Zugangssystemen eingesetzt. Der bei der Motordrehung entstehende Körperschall regte die Gehäuse zu Schwingungen an, die unangenehme Geräusche verursachten.“
Schwingungen minimieren
Also machte man sich bei Rotek daran einen Motor zu entwickeln, der weniger Schwingungen erzeugte und somit leiser lief. Ergebnis war der extrem laufruhige Motor Roslyde, dessen Bauweise "SmoothDrive Technology" getauft wurde.
Wie wurde dieses Ziel erreicht? Klaus Treusch, der technische Leiter und Entwickler, erklärt dies so: „Erster Ansatzpunkt für die Minimierung von Geräuschen sollte immer der Motor selbst als Erreger von Schwingungen sein." Rotek drehte bei der Entwicklung des Roslyde hauptsächlich an zwei Stellschrauben, um ein möglichst leises und vibrationsarmes Laufverhalten zu erreichen.
Das in der Ständerwicklung umlaufende magnetische Wechselfeld regt den Antrieb zum Schwingen an. Durch eine zielgerichtete Optimierung der Wickeltechnik konnte man diesen Effekt minimieren. Gleichzeitig wurde das für Synchronmotoren übliche Rastmoment durch konstruktive Anpassungen des Magnetläufers auf ein Mindestmaß verringert. Dafür ist eine hohe Präzision bei der Fertigung entscheidend.
Der Rotor wird zwischen zwei Spitzen so präzise geschliffen, dass kein weiterer Arbeitsgang zum Wuchten notwendig ist. Auch durch die Lager können unerwünschte Geräusche entstehen. Je präziser sie sind, desto besser. Da Rotek stets hochwertige Kugellager mit Spezialschmierung einsetzt, waren auch im Bereich der Motorlager keine Änderungen notwendig. Und auf die symmetrische Lagerung achtet man bei der besonders präzisen Bearbeitung der Lagerschilde.
Gesamte Antriebseinheit betrachten
Es gibt jedoch noch eine Reihe weiterer Faktoren, die eine Rolle spielen können: Entscheidend hängt das Geräuschniveau eines Antriebs von den mechanischen Komponenten wie den Getrieben ab. „Man sollte immer die gesamte Antriebseinheit beachten, denn die Mehrzahl aller Kleinmotoren wird mit Getrieben kombiniert“, Klaus Treusch weiter. Die Motorschwingungen übertragen sich auf das Getriebe. Zugleich erzeugen die mechanischen Getriebekomponenten Laufgeräusche.
Deshalb spielen neben der Präzision besonders die Art der Verzahnung und das Flankenspiel eine wesentliche Rolle bei der Geräuschentwicklung. Großen Einfluss haben auch Schmierstoffe und dämpfende Zahnradmaterialien wie Hartgewebe und moderne Kunststoffe. Denn es kommt beim Antrieb nicht nur auf den hörbaren Luftschall an. Vibrationen können das Gehäuse der gesamten Anwendung schwingen lassen, es wirkt dann wie ein Resonanzkörper. Der so verstärkte Körperschall des Antriebs erzeugt neben unangenehmen Vibrationen auch eine unerwünschte Geräuschemission. Für geräuschsensible Applikationen bietet Rotek deshalb Low-Noise-Getriebe an, die zusammen mit dem vibrationsarmen Roslyde eine besonders leise Antriebseinheit bilden.
Viele Vorteile
Eingesetzt werden Roslyde Motoren bevorzugt als Antriebe der Förderschnecken in Pelletkaminöfen und -küchenherden. Sie stehen in Wohnräumen und störende Nebengeräusche sind unerwünscht. Das gilt auch für den Laborbereich. Dort verrichten Roslyde Motoren in Dosierpumpen und Analysegeräten leise ihre Arbeit.
In Rotationswärmetauschern von lüftungstechnischen Anlagen drehen Roslyde Motoren den Rotor. Sie werden zunehmend in der Gebäudelüftungstechnik eingesetzt, um die Wärme aus der warmen Abluft auf die einströmende kalte Zuluft zu übertragen. Umgesetzt wurde dies z. B. in dem Wohnprojekt „Den Grønne Karré“ in Kopenhagen.
Elektrische Stellantriebe sind ein weiteres Einsatzfeld für Roslyde Motoren. Hier war für den Kunden ausschlaggebend, dass normale Synchronmotoren zu viele Vibrationen erzeugten. So fiel die Wahl auf den vibrationsarmen Roslyde.
Aufgrund ihres Aufbaus und guten Wirkungsgrads eignen sich die Roslyde Motoren auch hervorragend für temperaturkritische Anwendungen. Die meisten Modelle haben nur eine sehr geringe Eigenerwärmung von 20-50 K (Grad Kelvin).
In Bereichen mit hohen Umgebungstemperaturen erhöhen sich diese nicht so stark, wenn der Motor selbst im Betrieb weniger Wärme abgibt. Bei der Erzeugung von Eis oder in der Umgebung von gekühlten Lebensmitteln sorgt ein Motor mit niedriger Eigenerwärmung dafür, dass die Kühlung weniger gefordert wird. Das spart auch Energie.
Man findet Roslyde Motoren in Rohrleitungen, zur Klimatisierung großer Räume und in der Wasserzuführung im Schwimmbad, um nur einige zu nennen.
Als Drehstromausführung besonders effizient
Die Roslyde Motoren mit SmoothDrive Technology zeichnen sich nicht nur durch leisen, sanften Lauf und vibrationsarmes Verhalten aus. Ein weiterer Pluspunkt: Sie sind sehr energieeffizient. Besonders als Drehstrommotoren erreichen sie hervorragende Wirkungsgrade von bis zu 90 Prozent bei geringer Eigenerwärmung. Die Einphasenmotoren bieten Abgabeleistungen von 11 bis 20 W, während die Dreiphasenausführungen bis zu 40 W erreichen. Als vierpolige Motoren haben sie eine Drehzahl von 1500 U/min.bei 50 Hz. Außerdem lassen sich die Roslyde Motoren in Drehstromausführung sehr gut am Frequenzumrichter im Bereich von 1 bis 70 Hz betreiben.
Auf Kundenwunsch sind Sonderwicklungen bis 3~500 V möglich. „Schließlich haben wir bei der Entwicklung streng darauf geachtet, dass die Roslyde Motoren perfekt in unser Baukastensystem passen", berichtet Rolf Treusch. „So werden dafür praktisch keine neuen Teile benötigt und sie lassen sich mit allen bisherigen Motoren und Getrieben kombinieren." Als weitere Optionen stehen Sondergetriebe, mechanische Anpassungen der Gehäuse und Sonderwellen, individuelle Stromanschlüsse mit speziellen Kabeln und Steckern und schließlich auch optionales Zubehör wie Encoder zur Verfügung.
Vorteile
- geringe Vibration
- wenig Eigenerwärmung
- guter Wirkungsgrad
- geräuscharm
- sanfter Lauf
Einsatzgebiete
- Rotationswärmetauscher
- Pelletkaminöfen und Pelletküchenöfen
- Stellantriebe
- Zugangssysteme
- Dosierpumpen und Analysegeräte
Low-Noise Motoren Roslyde
Kontakt
27580 Bremerhaven
DEUTSCHLAND
rotek-motoren.de