Was sind Lamellen f├╝r Elektromotoren?

Lamellen

Als Lamellen, oder auch Platinen, bezeichnet man die einzelnen Lagen gestanzten Elektrobands bzw. -blechs, aus denen die Rotor- und Statorpakete von Elektromotoren aufgebaut sind.

Was sind Elektroblech-Lamellen?

Elektroblech-Lamellen bilden zusammen die einzelnen Lagen der Rotor- und Statorpakete, die integraler Bestandteil aller modernen Elektromotoren sind. Sie werden aus Elektroband gestanzt, wobei die verschiedensten Geometrien m├Âglich sind. ├ťber die Auswahl des Elektroblechs, die Geometrie der Lamellen und ihre Anordnung zueinander, k├Ânnen die magnetischen Eigenschaften des Paketes beeinflusst und optimiert werden.

Bei den meisten Elektromotoren dient der Rotor auch der Aufnahme der Kupferdrahtspulen, was beim Design der Lamellen entsprechend ber├╝cksichtigt werden muss.

Lamellen - vom Elektroblech zum Rotor-Stator-Paket

Zur Herstellung von Lamellen f├╝r Elektromotoren kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz. Welches Verfahren wann angewandt wird, richtet sich nach verschiedenen Faktoren wie Kosten, optimaler Geometrie und Anzahl der zu produzierenden Lamellen.

Elektroblech

Werkstoff f├╝r alle Lamellen ist das sogenannte Elektroblech. Dabei handelt es sich um Bleche aus Eisen-Silizium-Legierungen, eventuell mit Beimengung anderer Metalle, welche zu Lagen von 0,1 bis 1 mm St├Ąrke ausgewalzt werden. Durch die metallurgische Zusammensetzung und zus├Ątzliche Walz- und Gl├╝hprozesse erh├Ąlt jedes Elektroblech genau definierte magnetische Eigenschaften. Abschlie├čend wird das Elektroband zur Isolation mit einem Lack ├╝berzogen.

Schlussgl├╝hen

Insbesondere beim Stanzen ver├Ąndern sich die magnetischen Eigenschaften des Elektroblechs an den Schnittkanten durch die entstehende Eigenspannung. Um diese Ver├Ąnderungen auszugleichen und die urspr├╝nglichen magnetischen Eigenschaften des Elektrobandes in den fertigen Lamellen wiederherzustellen, bedient man sich des sognannten Schlussgl├╝hens. Bei diesem Prozess werden die fertigen Lamellen auf bis zu 800 ┬░C erhitzt.

Herstellung der Lamellen

Um aus dem Elektroblech die eigentlichen Lamellen herzustellen, gibt es zwei Methoden: das Stanzen und das Laserschneiden. Das derzeit etablierteste Verfahren zur Herstellung von Elektroblech-Lamellen ist das Stanzen. Dabei werden die einzelnen Lamellen mittels eines Stanzwerkzeuges aus dem Elektroblech-Band gestanzt. W├Ąhrend einiger dieser Stanzwerkzeuge f├╝r die Herstellung von Prototypen und Kleinstserien bestimmt sind, k├Ânnen automatisierte Anlagen mit hoher Zuverl├Ąssigkeit mehrere tausende Lamellen am Tag herstellen. Das Laserschneiden ist ein sehr pr├Ązises Verfahren, mit dem sich auch komplexeste Geometrien umsetzten lassen. Wie der Name schon nahelegt, wird jede Platine von einem Laser einzeln aus dem Elektroband geschnitten. Dieses Verfahren ist nat├╝rlich zeitaufw├Ąndiger als das Stanzverfahren, weshalb es vor allem bei Kleinserien und im Prototypenbau zum Einsatz kommt.

Paketieren

Der letzte Arbeitsschritt auf dem Weg zum Rotor- bzw. Statorpaket ist das Paketieren. Dabei werden die einzelnen Lamellen zu einem festen Paket verbunden. Bei gro├čen St├╝ckzahlen geschieht dies in der Regel mittels Stanzpaketieren (dem sogenannten Durchsetzf├╝gen bzw. Interlock-Verfahren). Dabei greifen die einzelnen Lamellen an den Stanzpunkten ineinander und werden so verbunden. Nachteil dabei ist die abermalige Ver├Ąnderung der magnetischen Eigenschaften an den F├╝gestellen. Diese Problematik wird beim Verkleben vermieden. Bei diesem Verfahren dient der Isolationslack gleichzeitig zum Verkleben bzw. Verbacken der Lamellen (Backlack). In der Prototypen- und Kleinstserienfertigung kommt auch das Verschwei├čen, welches entweder im Wolfram-Inertgas-Verfahren oder mittels Laser erfolgen kann, zum Einsatz.

FAQ Elektroblech - Schnelle Antworten auf die h├Ąufigsten Fragen

Warum gie├čt oder fr├Ąst man einen Rotor bzw. Stator nicht einfach aus einem St├╝ck?

Das hat man fr├╝her durchaus getan. Die Rotoren fr├╝her Elektromotoren bestanden tats├Ąchlich aus einem St├╝ck Weicheisen (daher die umgangssprachliche Bezeichnung ÔÇ×EisenkernÔÇť). Nachteil dabei sind jedoch die hohen Wirbelstromverluste. Die Isolationsschicht zwischen den Lamellen reduziert diese ganz erheblich. Au├čerdem k├Ânnen bei der Herstellung d├╝nner Lagen von Elektro-Blech dessen magnetische Eigenschaften durch Walzen viel genauer beeinflusst werden als bei der Herstellung massiver Eisenteile.

Wo werden Lamellen f├╝r elektrische Motoren eingesetzt?

Heute enthalten fast alle elektrischen Motoren Stator- und Rotorpaketen, die aus Elektroblechlamellen aufgebaut sind - und diese Elektromotoren sind allgegenw├Ąrtig. Ihr Einsatzbereich reicht von Kinderspielzeug und Haushaltsger├Ąten ├╝ber Pumpen, medizinische Ger├Ąte und Heizungs-Anlagen bis zu riesigen Industriemotoren. Selbstverst├Ąndlich w├Ąre auch unser modernes Verkehrswesen - vom E-Bike ├╝ber den Hochgeschwindigkeitszug bis zu Komponenten f├╝r die Raumfahrt - nicht denkbar ohne diese Technologie. Das alle diese Ger├Ąte und Maschinen immer weniger Strom verbrauchen, liegt nicht nur an der verwendeten Elektronik, sondern unter anderem auch an den immer geringeren Verlusten durch Wirbelstr├Âme, was wiederum auf das Material und Design der Elektroblech-Lamellen zur├╝ckzuf├╝hren ist.

Welches Verfahren eignet sich am besten zum Paketieren der einzelnen Lamellen?

Diese Frage l├Ąsst sich so pauschal nicht beantworten. Das Stanzpaketieren ist besonders f├╝r gro├če St├╝ckzahlen sehr gut geeignet, beeinflusst jedoch die magnetischen Eigenschaften der Lamellen an den F├╝gestellen negativ. Beim WIG-Schwei├čen besteht die Gefahr, dass das Paket durch Eintragungen aus dem Schwei├čdraht verunreinigt wird, beim Laserschwei├čen kann dies zwar nicht passieren jedoch sind beiden Verfahren recht zeitaufw├Ąndig. Das Verbacken bzw. Verkleben greift nicht in die magnetischen Eigenschaften der Lamellen ein, jedoch k├Ânnen auch bei diesem Verfahren noch keine so hohen St├╝ckzahlen bew├Ąltigt werden wie beim Stanzpaketieren.

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