Vollverguss-Motor Energieeffizienter Vollverguss-Motor mit patentierten Kühlrippen

Redakteur: Ute Drescher

Ein Elektromotor, der Feuchtigkeit und rauen Umgebungen ausgesetzt ist, darf keinesfalls „wasserscheu“ sein. Sicheren Schutz bieten die vollständig gekapselten Motoren der Hanning Elektro-Werke Die Hamotic-Cap-Motoren mit angegossenen Kühlrippen arbeiten effizient mit hohem Wirkungsgrad, sind zuverlässig im Betrieb und erhöhen die Produktivität.

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Hamotic Cap Motor mit komplettem Verguss.
Hamotic Cap Motor mit komplettem Verguss.
(Bild: Hanning)

Kinder lieben Waschstrassen: Es spritzt und platscht von allen Seiten, die Bürsten schäumen den kompletten Wagen ein und eine Art Riesen-Dusche spült im Anschluss alles wieder ab. Sie selber sitzen im Wagen und gruseln sich ein bisschen, schließlich könnte ja doch irgendwo etwas undicht sein. Möglichst dicht sollten aber nicht nur die Autos sein, sondern auch die Motoren, die die Bürsten und Düsen antreiben. Auch sie müssen den Umgebungsbedingungen trotzen können.

Damit Anlagen und Maschinen in rauer Umgebung störungsfrei laufen, ist die Wahl des richtigen Elektromotors entscheidend. Maschinenhersteller erwarten immer häufiger individuell optimierte Antriebe, die auch bei Nässe zuverlässig funktionieren. Ein vollständig gekapselter Antrieb bietet hier im Vergleich zu konventionellen Elektromotoren die größten Vorteile.

Dass kundenspezifisches Motordesign und robuste Ausführung gut vereinbar sind, zeigen die Elektromotoren aus dem Programm Hamotic Cap der Hanning Elektro-Werke. Die zum Patent angemeldeten Hamotic-Cap-Antriebe sind vollständig mit Vergussmasse auf Basis von Epoxidharz gekapselt. Die Kapselung bildet die Grundlage für den besonderen Schutz gegen Feuchtigkeit und Einflüsse von außen. Ebenso Kondenswasser, ein gefürchtetes Risiko für jede Maschine, kann der komplett vergossenen Antriebseinheit von Hanning nichts anhaben. Damit sind die Motoren auch optimal ausgelegt für den Einsatz in der Lebensmittelbranche. Durch den speziellen Schutz reduzieren sich zudem Wartungsarbeiten, die bei anderen Antrieben längere Ausfallzeiten und höhere Kosten verursachen können.

Steigerung der Lebensdauer

Herausragende thermische Eigenschaften und die damit gekoppelte Lebensdauer eines Motors sind weitere Aspekte, die bei einer Entscheidungsfindung eine wichtige Rolle spielen. Konstruktionsbedingt fällt in einem Elektromotor der größte Teil der Verlustwärme in der Statorwicklung an. Ein Wicklungsverguss schafft eine wirkungsvolle Abhilfe. Wird die Wicklung wie bei der Produktreihe Hamotic Cap komplett vergossen, dann reduziert sich der thermische Widerstand um bis zu 50 %. Geeignete Vergussmassen besitzen gegenüber Luft eine bis zu 60-fach bessere Wärmeleitfähigkeit. Durch die Wicklung bleibt der Motor kühler, eine Steigerung der Lebensdauer des Motors ist die Folge. Legt man die Regel Montsingers zugrunde, dann ergeben sich aus nur 10 K reduzierter Wicklungstemperatur eine Verdopplung der Lebensdauer der eingesetzten Isolierstoffe. Man kann die Motoren aber auch bei höheren Umgebungstemperaturen einsetzen. Sind die Anforderungen an die Lebensdauer des Motors klar beschrieben, können im folgenden Schritt Einsparungen beim Material vorgenommen werden, um bei gleichen thermischen Parametern einen kleineren Antrieb zu konstruieren. Dieser Effekt wird nochmals verstärkt mit Hilfe von angegossenen Kühlrippen. Die Kühlrippen führen die Verlustwärme optimal an die Umgebung ab. Die patentierte Gestaltung der Kühlrippen aus dem gleichen Vergussmaterial führt zu einer Konstruktion, die in vielen Anwendungen sogar ohne Eigenlüfter auskommt. Daraus resultiert eine Verbesserung der Energieeffizienz um bis zu 5 %, da der Energieverbrauch für den Lüfter entfällt.

Individuelle Anpassung der Motoren

Die vollständig gekapselten Motoren von Hanning zeigen beispielsweise in Schwimmbadfilterpumpen und Waschstraßen ihre hohe Zuverlässigkeit. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit sind Antriebe für Spannsysteme von Werkzeugmaschinen. Hier bieten die speziell vergossenen Wicklungen einen hohen IP-Schutz und hohe Schwingungsfestigkeit. Die Motoren stehen in den Baugrößen 56 bis 100 mit Leistungen von 0,25 bis 4.0 kW bei Drehzahlen von 1.000 bis 25.000 min-1 zur Verfügung. Hamotic-Cap-Antriebe werden individuell auf die jeweilige Applikationsaufgabe ausgelegt. Mit Hilfe von kundenspezifisch gestalteten Vergussformen erleichtern besondere Lagerschilde die Montage an die vorhandenen Maschinenbauteile. Verschiedene Lagerungen, individuelle Fußausführungen und angepasste Anschlussräume können durch flexible Formen hergestellt werden. Wird der Einbau in Maschinen mit Hilfe automatisierter Arbeitstechniken vorgenommen, sind auch komplexere Gehäuseformen möglich, die eine Handhabung durch Greifwerkzeuge erleichtern.

Betrachtet man Hamotic Cap Motoren und vergleicht diese mit „konventionellen“ Elektromotoren, machen Antriebe mit komplett vergossener Motorwicklung „das Rennen“. Aufgrund hervorragender thermischer Eigenschaften können vollständig gekapselte Motoren in kleineren Baugrößen, bei höheren Umgebungstemperaturen und bei verlängerter Lebensdauer genutzt werden. Die Kosten für einen Vollvergussmotor selbst sind lediglich Teil einer Gesamtinvestition. Dieser Erstinvestition stehen bei anderen Motoren erhöhte Energiekosten, zeitintensive Wartungsarbeiten verbunden mit dem Ausfall einer Anlage, sowie eine verkürzte Verfügbarkeit der Motoren, gegenüber. Der Vergleich verdeutlicht, dass konventionelle gehäuselose Motoren verbesserungswürdig sind hinsichtlich Einschaltdauer, Überlastfähigkeit, Leistungsdichte und Lebensdauer des Isolationssystems. Hamotic Cap Motoren sind die erste Wahl, wenn es um maximale Betriebssicherheit, effizienten Energieverbrauch und optimalen Einsatz des Antriebsbudgets geht. (ud)

SPS IPC Drives: Halle 4, Stand 251

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