CFK-Bandagen

Produktgruppe: Motorbandagen aus CFK ( Kohlenstofffaser verstärkter Kunststoff)

Synchron-Elektromotoren gewinnen zunehmend an Bedeutung. Sollen diese Motoren bei sehr hohen Drehzahlen eingesetzt werden, so wird die Befestigung der Permanentmagnete auf dem Rotor immer schwieriger. Zusätzlich besteht bei dem Einsatz von Ringmagneten durch die Fliehkraftbelastung die Gefahr, dass die Magnete Risse bekommen und durch geringste Verlagerungen unzulässige Unwuchten erzeugen.
Armierungen durch metallische Werkstoffe können nur in begrenzten Abmessungen und Vorspannungen aufgebracht werden, darüber hinaus erzeugen sie hohe Verluste durch Wirbelströme.

CFK-Motorbandagen können diese Probleme lösen, da diese Bauteile
- eine extreme hohe Faserfestigkeit aufweisen,
- geringe magnetische Permeabilität zeigen,
- und aufgrund ihrer hohen spezifischen Steifigkeit eine Druckvorspannung auf den Magneten
ausüben können.

Die Animation zeigt die Funktionsweise der CFK-Motorarmierung:

Rotorwelle mit Magnet und aufgeschrumpfter CFK-Bandage

Der ringförmige diametral magnetisierte Permanentmagnet wird mit geringstem Spiel auf der Rotorwelle platziert. Metallische Scheiben kammern den Magneten auf beiden Seiten.

Die CFK-Motorbandage wird mit einem definierten Untermaß zum Magneten produziert und ist so dimensioniert, dass sie eine Druckvorspannung im Magneten erzeugt. Dadurch wird der Magnet im Betrieb entweder gar nicht oder nur im zulässigen Bereich auf Zug belastet und kann dadurch nicht reißen oder sich auf der Rotorwelle verschieben.

Die CFK-Bandage wird durch eine spezielle Technik auf den Magneten aufgezogen. Die mechanischen Werte der Bandage sind so dimensioniert, dass trotz des zum Teil hohen Pressmaßes genügend Sicherheiten bei Nenndrehzahl bestehen.

Spezielle Ausführungen der CFK-Bandage machen das Bauteil zu einem sicheren Konstruktionsbauteil.

Rotorwelle mit CFK-armierten Permanentmagneten im oberen Leistungsbereich