Kühlung im Fokus – so bleiben kompakte Motoren leistungsfähig
Wärme ist einer der limitierenden Faktoren bei der Entwicklung kompakter Elektromotoren. Wird sie nicht zuverlässig abgeführt, drohen Leistungsverluste, Materialermüdung oder vorzeitiger Ausfall. Kühlkonzepte – aktiv wie passiv – sind daher zentrale Bestandteile moderner Motordesigns.
Passive Kühlmethoden
Gehäuse als Wärmeleiter
Viele Kleinmotoren nutzen ihr Metallgehäuse als Kühlfläche. Besonders Aluminium-Druckguss oder -Strangpressprofile ermöglichen gute Wärmeleitung bei geringer Masse. Die Einbindung in größere Baugruppen kann die Wärmeableitung zusätzlich verbessern.
Wicklungslayout und Isolationssystem
Ein gleichmäßiges Wickelbild ohne lokale Hotspots erleichtert die Wärmeverteilung. Moderne Imprägnier- und Vergusstechniken verbessern die Wärmeübertragung von den Wicklungen zum Gehäuse, ohne die elektrische Isolation zu gefährden
Wärmeleitmaterialien
Spezielle Harze oder Kleber mit hoher Wärmeleitfähigkeit kommen dort zum Einsatz, wo kleine Luftspalte oder Hohlräume überbrückt werden müssen – zum Beispiel zwischen Magneten und Gehäuse oder Wicklung und Trägerstruktur.
Aktive Kühlmethoden
Lüfter-Integration
Lüftermotoren werden sowohl zur Eigencooling als auch zur Kühlung anderer Komponenten eingesetzt. In kompakten Bauformen sind Lüfter oft direkt auf der Rotorwelle montiert oder Teil eines Verbundsystems aus Motor und Kühleinheit.
Flüssigkeitskühlung
Bei besonders leistungsdichten Motoren – z. B. in der Medizintechnik oder bei Direktantrieben – kommen Flüssigkeitskanäle oder externe Wärmetauscher zum Einsatz. Diese Systeme erfordern eine präzise Auslegung, bieten aber hohe thermische Reserven.
Abwägung: aktiv oder passiv?
Passive Systeme sind wartungsfrei, kompakt und kostengünstig – aber in ihrer Wirkung begrenzt. Aktive Kühlungen ermöglichen höhere Dauerleistungen, erfordern jedoch zusätzlichen Platz und Aufwand. Die Entscheidung hängt vom Anwendungsprofil ab: Umgebungstemperatur, Einschaltdauer und geforderte Leistungsdichte sind entscheidend.