Robuste Motoren – sicher trotz rauer Umgebung

Ob Medizintechnik, Automatisierung oder mobile Anwendungen: Kleine Elektromotoren sind in vielen Einsatzbereichen zunehmend wechselnden Umweltbedingungen ausgesetzt. Temperatur, Feuchtigkeit, Staub und aggressive Medien können die Betriebssicherheit beeinflussen – besonders in kompakten Antriebssystemen mit hoher Leistungsdichte.

 

Temperatur: Einfluss auf Material und Magnetfeld

Temperaturschwankungen wirken sich auf mehrere Komponenten im Motor aus:

  • Wicklungen: Der elektrische Widerstand steigt mit der Temperatur, was zu Leistungsverlusten führen kann. Bei Dauerüberlast drohen nicht nur Leistungsverluste, sondern thermische Schäden an der Isolierung, die zu Wicklungsausfällen führen können.
  • Magnetwerkstoffe: Neodym-basierte Dauermagnete verlieren bei Überhitzung ab ca. 80–200 °C (je nach Legierung) dauerhaft an Magnetisierung.
  • Lager: Thermische Ausdehnung beeinflusst das Lagerspiel – bei Miniaturmotoren besonders kritisch.

Daher müssen Motormaterialien, Isolierstoffe und Schmiermittel immer an die zu erwartenden Temperaturbereiche angepasst werden.

 

Feuchtigkeit und Kondensation: Risiken für Isolierung und Korrosion

In feuchter Umgebung können sich Wasserfilme auf Leiterbahnen oder in Spalten bilden. Die Folgen:

  • Verminderte Isolationsfestigkeit – es drohen Kriechströme.
  • Kontaktkorrosion – besonders bei ungünstiger Materialpaarung.
  • Verschleiß durch Wassereintritt – etwa bei Dichtungsversagen.

In Anwendungen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder Kondensatbildung sind daher Versiegelungen, Beschichtungen und kontrollierte Entlüftung entscheidend.

 

Staub und Partikel: Gefahr für Lagersysteme und Kühlung

Feine Partikel können in den Motor eindringen und dort:

  • Lager mechanisch beschädigen
  • Wicklungen und Leiterbahnen verschmutzen
  • Luftzirkulation stören (z. B. bei Gebläsemotoren)

Die Auswahl geeigneter Schutzarten (z. B. IP65 oder höher) ist hier essenziell – ebenso wie die konstruktive Vermeidung von Staubansammlungen. IP65 ist ein guter Standard, bei feinsten Stäuben oder leitfähigem Staub (z. B. Metallabrieb, Kohlenstaub) sind sogar höhere Schutzarten (IP67/68) oder vollständig gekapselte Bauweisen erforderlich.

 

Schutzmaßnahmen in der Praxis

  • Schutzarten nach IEC 60529: Gebräuchlich sind IP54 bis IP69K je nach Einsatzgebiet.
  • Dichtsysteme und Materialien: Elastomerdichtungen, korrosionsbeständige Beschichtungen oder hermetisch dichte Gehäuse.
  • Lackierung & Verguss: Zusätzliche Schichten schützen Wicklungen und Elektronik vor Feuchtigkeit und chemischen Angriffen.

 

Anwendungsbeispiele

Umgebung Schutzmaßnahme
Medizintechnik Verguss der Elektronik zur Feuchteabschirmung
Automotive Staub- und wasserfeste Kapselung (IP69K)
Industrieautomation Temperaturmanagement + Filterlüftung
Outdoor-Antriebe UV-beständige Gehäuse und Spezialdichtungen