Dass der steigenden elektromagnetischen Empfindlichkeit seitens des Gesetzgebers entsprechend Rechnung getragen wird, zeigt die Überarbeitung zum Beispiel der Norm CISPR25:2021. Deren obere Grenzfrequenz wurde in der aktuellen Version 2021 von 2.450MHz (Version 2016) auf 5.950MHz (Version 2021) erweitert. Im Bereich der Funkentstörung (EMV) von Elektrokleinmotoren aber auch der Lebensdauerverlängerung von hochwertigen eisenlosen Motoren hat Sintertechnik eine jahrzehntelange Erfahrung. Nicht umsonst wurde der erste Marsrover Sojourner, das erste radgetriebene Fahrzeug, das jemals auf einem anderen Planeten unterwegs war, mit Motoren ausgerüstet, deren Lebensdauer mit einer Lösung von Sintertechnik deutlich verbessert werden konnte. Die Komponenten trugen somit zum Erfolg der Marsmission bei, deren Dauer um ein Vielfaches verlängert werden konnte.
Alternative zum Schritt- und BLDC-Motor
Bei einem anderen Projekt für die Automobilindustrie wurde Sintertechnik damit beauftragt zwei kostenintensive Motoren durch einen kostengünstigen, einfach anzusteuernden, mechanisch kommutierten DC-Motor zu ersetzen. Zum einen ging es um einen Schrittmotor in einer Klappenverstellung (HVAC), zum anderen um einen BLDC-Motor (elektronisch kommutiert) für eine Pumpe, bei dem die komplexe Motoransteuerung deutlich vereinfacht werden sollte.
Aufgrund der anspruchsvollen Forderungen in beiden Anwendungen, wie geringe Geräuschentwicklung, geringe Anlaufspannung, keine Kontaminationen (z.B. durch Abrieb), hoher Wirkungsgrad, geringe elektromagnetische Emissionen (EMV) und hohe Lebensdauer, wurde ein Motor mit Edelmetallbürstenkommutierung (EB) gewählt. Die Anwendungen im Automobilbereich schlossen den Einsatz eines eisenlosen Motors aus Kostengründen von vorneherein aus.
Die Experten von Sintertechnik entschieden sich letztendlich für einen besonders kostengünstigen Eisenkernmotor mit EB-Kommutierung und 12V Betriebsspannung aus dem Standardprogramm eines renommierten Motorenherstellers, der weltweit in großen Stückzahlen in vielfältigen Anwendungsbereichen eingesetzt wird und der von Haus ein hohes Qualitätsniveau besitzt. Allerdings ist die Lebensdauer dieses Motors in der Standardausführung auf knapp 900h und ca. 200.000 Drehrichtungswechsel (CW/CCW) unter Last limitiert. Aufgabe war es somit die Vorzüge dieses EB-kommutierten Motors mit der geforderten Lebensdauer von rund 4.500h und 1Mio. CW/CCW-Zyklen zu vereinen.
Lebensdauer verlängernde Maßnahmen
Deshalb machte sich Sintertechnik daran den Motor in Zusammenarbeit mit dem Hersteller zu verbessern. Durch verschiedene Maßnahmen gelang es im Labor unter Last und unter Normalbedingungen die Lebensdauer auf über 10.000h und die Drehrichtungswechsel (CW/CCW) auf über 2,3Mio. zu erhöhen. Damit wurde die Vorgabe der Kunden bei weitem übertroffen. Diese Steigerung der Lebensdauer lässt eine erhebliche Erweiterung des heutigen Anwendungsspektrums dieses Motors erwarten, da mit ihm wesentlich kostenintensivere Motoren in dieser Leistungsklasse kostengünstig substituiert werden können.
Außerdem ist der Motor inzwischen auch mit Betriebsspannungen von 24, 36 und 48V lieferbar. Entsprechende Stückzahlen vorausgesetzt, können auf Kundenwunsch auch davon abweichende Betriebsspannungen realisiert werden. Für EMV-kritische Anwendungen ist es zudem möglich die Motoren gemeinsam mit dem Kunden nach dessen Vorstellungen entsprechend zu modifizieren und mit einer entsprechenden Entstörung zu liefern (z.B. gemäß der Norm CISPR25:2021). Aufgrund der vorhandenen Produktionslinien für die kostengünstige Basisversion dieses Motors beim Motorhersteller bietet sich der Motor nicht nur für kleinere, sondern auch für mittlere bis große Serien bis hin zu mehreren Millionen Stück an.
Bei einem weiteren Projekt konnte Sintertechnik einen Motor mit höherteiligem Anker ähnlicher Baugröße, der sich durch eine besonders hohe Laufruhe aufgrund eines verringerten magnetischen Rastmoments auszeichnet, verbessern. Dieser übertrifft inzwischen ebenfalls die geforderten 1Mio. CW/CCW-Zyklen und ca. 4.500h Lebensdauer. Optional sind die Motoren bei entsprechenden Stückzahlen auch mit Getriebe lieferbar. Außerdem ist Sintertechnik in der Lage anwendungsbezogene Aktuatorsysteme zu entwickeln.
