Wenn ein Standardmotor nicht zur Anwendung passt
Bauraum, Drehzahl, Laufruhe, Regelung oder besondere Einsatzbedingungen können schnell dazu führen, dass ein Motor aus einem bestehenden Baukastensystem nicht ausreicht.
Dann muss sich der Antrieb an die Anwendung anpassen – nicht umgekehrt.
Kundenspezifische BLDC-Motoren bieten dafür viel Spielraum. Geometrie, Wicklung, Magnet, Eisen, Regelung und Leistungselektronik lassen sich gezielt auf die Anforderungen des späteren Einsatzes abstimmen. EPnP begleitet diesen Weg von der Auslegung über Prototypen und Fertigungsprozesse bis zur Herstellung und Prüfung.
BLDC-Motoren passend zur Anwendung entwickeln
Bei einem BLDC-Motor erfolgt die Kommutierung elektronisch und nicht über mechanische Bürsten. Das reduziert Verschleiß und ermöglicht kompakte, präzise und leistungsfähige Antriebslösungen.
Für Ihr Projekt ist allerdings nicht entscheidend, was ein BLDC-Motor grundsätzlich leisten kann, sondern wie genau er zu Ihrer Anwendung passt.
Welche Motorgeometrie sinnvoll ist, wie Magnet, Eisen und Wicklung ausgelegt werden und welche Regelung zum Einsatz kommt, hängt direkt von den technischen Anforderungen ab. Mit FEM-Berechnungen, also der Finite-Elemente-Methode, lassen sich die elektromagnetischen Eigenschaften bereits während der Entwicklung untersuchen und gezielt verändern.
So entstehen sowohl High-Speed-Antriebe mit Drehzahlen bis 200.000 U/min als auch Lösungen für niedrigere Drehzahlbereiche.
Auch besondere Konstruktionsmerkmale können Teil der Entwicklung sein. Ein nutenfreies Design ermöglicht beispielsweise Antriebe ohne Torque-Ripple, also ohne das für bestimmte Motorkonstruktionen typische Rastmoment. Die Motorregelung kann sensorbehaftet oder sensorlos ausgeführt werden.
Das gibt Ihnen deutlich mehr Freiheit in der Produktentwicklung. Statt Ihr Produkt an die Grenzen eines vorhandenen Motors anzupassen, kann der Antrieb auf die tatsächlichen Anforderungen ausgelegt werden.
Motor, Elektronik und Regelung als Gesamtsystem
Ein leistungsfähiger Motor allein reicht nicht aus. Leistungselektronik und Regelung bestimmen mit, wie präzise und zuverlässig der Antrieb später arbeitet.
Gerade bei hohen Drehzahlen, kleinen Abmessungen oder anspruchsvollen Regelungsaufgaben greifen diese Bereiche eng ineinander. Deshalb werden Motor, Hardware und Software nicht getrennt voneinander betrachtet.
Motor und Elektronik eng verbunden: Die abgestimmte Entwicklung schafft die Grundlage für kompakte, präzise Antriebslösungen.
Ändert sich zum Beispiel die Motorgeometrie, kann das Auswirkungen auf die Elektronik oder die Regelung haben. Solche Zusammenhänge lassen sich direkt im Entwicklungsprozess berücksichtigen, statt einzelne Komponenten später aufwendig aufeinander abzustimmen.
Zur Entwicklung gehören deshalb auch Leistungselektronik sowie Software auf Mikrocontroller-Ebene.
Für Sie reduziert das die Zahl der getrennten Entwicklungsschritte. Motor und Ansteuerung entstehen aufeinander abgestimmt und nicht als zwei Lösungen, die erst am Ende zusammenfinden müssen.
Von der Entwicklung in die Fertigung
Ein technisch überzeugender Prototyp ist noch keine fertige Serienlösung.
Gerade bei kundenspezifischen Motoren sollte die spätere Fertigung deshalb früh eine Rolle spielen. So vermeiden Sie, dass ein funktionierender Prototyp später noch einmal grundlegend für den Produktionsprozess angepasst werden muss.
Im Muster- und Prototypenbau lassen sich verschiedene Entwicklungsstände praktisch umsetzen und überprüfen. Parallel dazu können die benötigten Fertigungsprozesse entstehen. Werden spezielle Werkzeuge benötigt, lassen sich auch diese passend zum jeweiligen Antrieb auslegen.
Kupferdrahtwicklung auf elektromagnetischen Spulen mit Metallblechen im Inneren einer Stahlbuchse eines Elektromotors
Ein Schwerpunkt liegt auf der Fertigung von Statoren. Für Kleinserien ist eine händische Statorwicklung möglich, bei mittelgroßen Serien kommen teilautomatisierte Prozesse zum Einsatz.
Zur Herstellung gehören unter anderem die Spulen- und Motorblechfertigung, das Laserschweißen des Blechpakets sowie der Zusammenbau und die Verschaltung der Spulen zum Stator. Auch Motorsensorelektronik und Lagersitz können integriert werden. Je nach Anforderung wird der Stator anschließend vergossen oder verkapselt.
Die Entwicklung endet damit nicht bei Berechnung und Konstruktion. Sie berücksichtigt auch, wie sich der Antrieb später zuverlässig und reproduzierbar herstellen lässt.
Prüfen, bevor es in die Anwendung geht
Für die Vermessung und Qualifizierung stehen individuell entwickelte Prüfstände zur Verfügung. Insbesondere Statoren können damit detailliert untersucht werden.
Geometrische und elektrische Eigenschaften lassen sich ebenso erfassen wie das Verhalten unter besonderen Einsatzbedingungen.
Dazu gehören je nach Anforderung Run-In-Tests, Untersuchungen im Klimaschrank oder Prüfungen im Dampfsterilisator beziehungsweise Autoklav. Wenn Ihr Produkt später Temperaturwechseln, Feuchtigkeit oder Sterilisationsprozessen ausgesetzt ist, können diese Bedingungen schon während der Entwicklung und Qualifizierung einbezogen werden.
So zeigt sich früh, ob der Antrieb unter den vorgesehenen Bedingungen zuverlässig arbeitet.
Die Qualitätskontrolle begleitet auch die Fertigung. Die zugrunde liegenden Qualitätsprozesse erfüllen die Anforderungen nach EN ISO 9001 und EN ISO 13485.
High-Performance-Antriebe als Teil der Produktentwicklung
Bei kundenspezifischen Antrieben greifen viele Entscheidungen ineinander. Motorgeometrie, Wicklung, Elektronik, Regelung, Fertigungsprozess und spätere Einsatzbedingungen beeinflussen sich gegenseitig.
Genau deshalb lohnt es sich, diese Themen nicht nacheinander und voneinander getrennt zu betrachten.
EPnP verbindet Motorenentwicklung und -herstellung mit Elektronik, Prototypenbau, Fertigungsprozessentwicklung und Prüfung. Für Sie entsteht daraus eine Antriebslösung, die technisch zur Anwendung passt und gleichzeitig mit Blick auf die spätere Herstellung entwickelt wurde.
Sie möchten prüfen, welche Antriebslösung zu Ihrer Anwendung passt?
Wir besprechen mit Ihnen die technischen Anforderungen und mögliche nächste Schritte.
FAQ
Ja. Wir unterstützen Sie frühzeitig bei der Auswahl geeigneter Technologien, Materialien und Fertigungsverfahren. Bei kundenspezifischen Antrieben stimmen wir Motorgeometrie, Wicklung, Elektronik und Regelung auf Ihre Anforderungen ab und berücksichtigen die spätere Fertigung.
Ja. EPnP begleitet Ihr Projekt von der technischen Auslegung über Entwicklung, Prototypenbau und Qualifizierung bis zur Serienfertigung und Logistik. Sie können auch einzelne Leistungen nutzen, beispielsweise die Statorfertigung oder die Entwicklung der Leistungselektronik.
Wir realisieren Muster, Prototypen sowie Klein- und mittelgroße Serien. Bei der Statorfertigung setzen wir je nach Stückzahl und Ausführung auf händische Wicklung oder teilautomatisierte Prozesse. Welche Losgröße wirtschaftlich sinnvoll ist, klären wir anhand Ihres Antriebs, des Fertigungsaufwands und der erforderlichen Prüfungen.
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