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Hochgeschwindigkeitsmotoren

Doppelmotor ermöglicht leistungsstarke Antriebe mit kleinen Abmessungen

21.04.2009 | Autor / Redakteur: Karl-Heinz Kemmerich / Reinhold Schäfer

Bild 1: Zwei aneinandergebaute Listenmotoren erbringen die gleiche Leistung wie ein großer Elektroantrieb.
Bild 1: Zwei aneinandergebaute Listenmotoren erbringen die gleiche Leistung wie ein großer Elektroantrieb.

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Große schnelllaufende Elektroantriebe sind teuer. Durch den Anbau zweier kleinerer Listenmotoren lässt sich jedoch die gleiche Leistung erbringen bei deutlich kleineren Maßen und geringerem Preis.

Hochgeschwindigkeitsmotoren werden in weiten Leistungs- und Drehzahlbereichen bis etwa 1000 kW oder bis 300000 min–1 von der Kemmerich Elektromotoren GmbH & Co. KG in Gummersbach gefertigt. Diese werden mit Unterstützung neuester Hochtechnologien in Zusammenarbeit mit führenden Spindel- und Hauptspindel-Komponentenherstellern wie Parvex, Ate, E+A, Sycotec, SKF-SNFA, Timken, Inpro/Seal sowie Schaeffler Lineartechnik gebaut.

Lagermontage erfordert höchste Präzision

Alle hochdrehenden Elektromotoren als Synchron- oder Asynchronmaschinen werden vor der Fertigung auf Wellensteifigkeit, biegekritische Drehzahlen und Temperaturentwicklung berechnet. Diese werden von der Dr.-Ing. Ernst Braun GmbH oder der RWTH Aachen mit Spindelberechnungsprogrammen von FAG, Timken, SKF oder WZL-Fraunhofer IPT Aachen Winlager berechnet (kritische Drehzahlen 1. bis 4. Ordnung, dynamische FEM-Analyse und Darstellung). Bei Hightec werden die hauptsächlich wassergekühlten High-Speed-Motoren mit Keramik- oder Gleitlagern einschließlich Ölnebelschmierung oder Ölumlaufschmierung versehen.

Bei der Montage ist höchste Präzision gefragt. Nur so lässt sich eine lange Lebensdauer gewährleisten. Die Toleranzbereiche bei der Fertigung der Einzelteile bewegen sich teilweise im Zehntelmikrometerbereich. Grundlage für die extrem genauen Fertigungsabmessungen sind die im Barden-Katalog für Spindellager genannten Angaben über das vorhandene Spiel zwischen Kugeln und Lagerringen von 0,000015“, was 0,38 µm entspricht. Im Vergleich dazu sind die Partikel im Tabakrauch mit 2,54 µm bereits bis 6,7 mal größer.

Gute Kontakte zu den Lieferanten für Präzisions-Montage erforderlich

Aus diesem Grund wird auch bei der Fertigung, dem Winkeleinbau der Lager, der Wuchtung und der Montage eine außergewöhnlich hohe Präzision verlangt. Um dies zu gewährleisten hält der Hersteller gute persönliche Kontakte zu allen notwendigen Produzenten und passgenau arbeitenden, zuverlässigen Werkstätten. Er kann auf Erfahrungswerte zurückgreifen, wo selbst namhafte andere Hersteller auf Hilfe von außen angewiesen sind.

Bei großen Elektromaschinen ergibt sich so ein hoher Fertigungspreis. Deshalb baut der Hersteller auf Kundenwunsch zwei wesentlich preiswertere Listenmotoren (Bild 1) hintereinander (oder im Winkel von 90 oder 180° an). Genauso wie er es bei der Fertigung der rotierenden Frequenzumformer macht.

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