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Außenläufermotor

Was ist ein Außenläufermotor?

Ein Außenläufermotor ist eine Bauform eines Elektromotors, bei der sich der bewegliche Rotor ("Läufer") außen um den innen liegenden, unbeweglichen Stator dreht. Der Außenläufermotor gibt das Drehmoment direkt vom rotierenden Außenläufer ab, z.B. auf ein Lüfterrad, welches direkt auf den Rotor montiert wird.

Bei der Konstruktion von Außenläufermotoren können unterschiedliche Technologien eingesetzt werden. So können Außenläufermotoren als EC-Motoren oder als AC-Motoren ausgeführt werden.

Höchste Effizienz von ZIEHL-ABEGG: Als Außenläufer ausgeführte Motoren für Lüftungstechnik und Aufzugsantriebe.

Wie funktioniert ein Außenläufermotor?

Grundsätzlich bestehen alle Elektromotoren aus einem feststehenden, unbeweglichen Stator und dem drehenden Rotor, auch Läufer genannt.
Im innen liegenden Stator befinden sich Wicklungen, die durch externe Bestromung ein elektromagnetisches Drehfeld erzeugen. Der außen liegende Läufer erzeugt ein eigenes Magnetfeld: Je nach technologischer Ausführung sind im Läufer abwechselnd gepolte Permanentmagnete (EC-Motoren) oder ein Blechpaket mit bestromten Wicklungen (AC-Motoren) angebracht.
Durch die Anziehung unterschiedlicher und gleichzeitige Abstoßung identischer Polung wird der Läufer (Rotor) mit dem wandernden Drehfeld des Stators bewegt.
Beim Außenläufermotor dreht sich der Rotor also nicht im, sondern um den Stator.

Der gewünschte Drehzahlbereich kann durch eine in den Außenläufermotor integrierte Steuerelektronik oder die Zuschaltung eines Frequenzumrichters elektronisch geregelt werden.

Wie sind Außenläufermotoren aufgebaut?

Aufbau EC-Außenläufer:

  • Gehäuse
  • Statorbuchse mit bewickeltem Blechpaket
  • Leiterplatte mit Kommutierungselektronik
  • Rotor mit Welle und Permanentmagneten
  • Kugellager

 

Aufbau AC-Außenläufer:

  • Gehäuse mit Anschlusskasten (Klemmkasten)
  • Statorbuchse mit bewickeltem Blechpaket
  • Läufer-Blechpaket mit Läuferwicklung oder Permanentmagneten
  • Kugellager

Außenläufer EC

Gehäusedeckel mit Stromanschluss

Rotor mit Welle und Permanentmagneten

Bewickeltes Blechpaket (Stator)

Statorbuchse

Leiterplatte mit Kommutierungselektronik

Außenläufer AC

Gehäuse mit Anschlusskasten (Klemmkasten)

Statorbuchse mit bewickeltem Blechpaket

Läufer-Blechpaket mit Läuferwicklung oder Permanentmagneten

  Höchste Effizienz von ZIEHL-ABEGG: Als Außenläufer ausgeführte Motoren für Lufttechnik oder Aufzugstechnik.

Welche Vorteile haben Außenläufermotoren?

  • Hohes Drehmoment: Durch den außen liegenden Läufer ist die Fläche des Magnetfeldes deutlich größer als beim Innenläufermotor mit gleichen Komponenten. Es wird also eine größere elektromechanische Kraft erzeugt, die ein hohes Drehmoment realisiert.
  • Hohe Wirkungsgrade: Die große Interaktionsfläche zwischen Rotor und Stator von EC-Außenläufermotoren erzeugt einen hohen Wirkungsgrad und vergleichsweise geringen Energieverbrauch.
  • Kompakte Abmessungen & robuste Bauart: Die hohe Wirkung zwischen Rotor und Stator erlaubt dem Außenläufermotor eine raumsparende Bauweise.
  • Verschleiß- und Wartungsfrei: Als EC-Motoren ausgeführte Außenläufermotoren haben durch die elektrische Kommutierung einen sehr geringen mechanischen Verschleiß.
  • Präzise regelbarer Drehzahlbereich: Je nach Technologie steuerbar über integrierte Elektronik (EC) oder vorgeschaltetem Frequenzumrichter (AC).
  • Keine Notwendigkeit für Getriebe oder mechanische Übertragung in Abhängigkeit der Anwendung.
  • Geräuscharmer Betrieb möglich.

Was ist der Unterschied zwischen Außen- und Innenläufer?

Beim Außenläufermotor ist der Stator im Inneren der Maschine angeordnet und außen vom rotierenden Läufer (Rotor) umgeben, welcher das Drehmoment abgibt. Durch die große Interaktionsfläche zwischen Rotor und Stator realisieren Außenläufermotoren ein hohes Drehmoment bei geringem Energieverbrauch. Genau umgekehrt verhält es sich beim Innenläufermotor, dessen Drehmoment vom innen liegenden Läufer (Rotor) über eine stabile Welle nach außen abgegeben wird und vom Statorpaket umgeben ist. Innenläufermotoren realisieren eine hohe Leistungsdichte bei geringem Trägheitsmoment.
 

Wo werden Außenläufermotoren eingesetzt?

Durch die besonderen Leistungseigenschaften und Vorteile von Außenläufermotoren sind häufige Anwendungsbereiche z.B. in:

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