
Elektromotoren sind die Zukunft. Die Einsatzmöglichkeiten und die Bedeutung der Elektromotoren wachsen ständig. Energieeinsparung und Umweltschutz stellen neue Herausforderungen an die Technik. Mahr ist mit der Qualitätssicherung von Komponenten für Elektromotoren vertraut und bietet messtechnische Lösungen.
Neue Technologien und der damit verbundene Miniaturisierungsprozess der Bauteile führen zu Gewichts- und Volumenreduzierung der Antriebe. Dadurch wird die Leistungsdichte der Motoren verbessert. Im Wesentlichen getrieben durch die zunehmende Umweltbelastung wird der Bedarf emissionsarmer Antriebe zum Verbrennungsmotor besonders wichtig.
Entwicklungen von Elektroantrieben im Bereich der Automobil- und Fahrzeugindustrie sowie von Elektrofahrrädern zeigen diesen deutlichen Trend auf. Innovative Messtechnik von Mahr geht hier mit den Innovationen in der Elektromotorentechnologie einher.
Messaufgabe Rotorwelle
Als zentrales Element im Elektromotor leitet die Welle die Drehbewegung aus dem Motor und somit auch die Kraft zu den nachgeschalteten Elementen weiter.
Je nach Bauart ist auf der Welle der Anker mit Wicklungen oder ein Permanentmagnet positioniert. Messtechnisch werden an der Welle Länge, Durchmesser, Abstand, Rundlauf, Rundheit und Oberflächentiefe gemessen. Wesentliches Prüfmerkmal sind die Durchmesser der Lagerstellen. Eine besondere Herausforderung im Fertigungsprozess ist die Wiederherstellung der nach dem Härten der Welle evtl. verzogene Geometrie und Form. um einen einwandfreien Lauf des Motors zu gewährleisten, müssen die Lagerstellen und die Aufnahmestellen für z.B. den Rotor innerhalb von 0,01mm zueinander laufen.
Die zusammengebaute Motorwelle wird ebenfalls auf Durchmesser und Abstände geprüft. Um die Drehbewegung formschlüssig auf z.B. das nachgeschaltete Getriebe zu übertragen, weisen die Wellen teilweise Zahnradgeometrien auf. Ein geräuscharmer Lauf ist abhängig von der Balligkeit der Zahnflanken.
Messaufgabe Kommutator
Der Kommutator hat die Aufgabe der Umwandlung der elektrischen Polung. Er wird auch Stromwender genannt. Zur Absicherung einer optimalen Funktion sind einige Parameter von besonderer Bedeutung. Die Einhaltung definierter Oberflächenrauheiten gewährleistet einen guten Kontakt zwischen dem Kommutator und den Kontaktbürsten bei geringem Verschleiß.
Exakte Rundheit und Rundlaufeigenschaften des gesamten Lamellenpaketes sind wichtige Kenngrößen.
Der Lamellensprung kann mittels Formtester als auch mit speziellen Messvorrichtungen ermittelt werden. Die Prüfung ist erfolgreich, da zu hohe Lamellensprünge die Funkenbildung zwischen Kohlen und Kommutator begünstigen und somit der Verschleiß zunimmt. Dies hat wiederum einen wesentlichen Einfluss auf die Lebensdauer des Motors.