{"id":8969,"date":"2013-09-23T11:10:10","date_gmt":"2013-09-23T10:10:10","guid":{"rendered":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/?p=8969"},"modified":"2025-11-11T10:06:42","modified_gmt":"2025-11-11T09:06:42","slug":"aussenlaeufer-brauchen-keine-seltene-erden-magnete","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/produkte\/ventilatoren\/aussenlaeufer-brauchen-keine-seltene-erden-magnete_8969\/","title":{"rendered":"Au\u00dfen\u00adl\u00e4ufer brau\u00adchen keine Seltene-Erden-Magnete"},"content":{"rendered":"\n
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Nach\u00adhal\u00adtig\u00adkeit, Digi\u00adta\u00adli\u00adsie\u00adrung & Inno\u00adva\u00adtion<\/h3>\n\n\n\n

Mit unserem Marken\u00adan\u00adspruch \u201eEngi\u00adnee\u00adring a better life\u201c dr\u00fccken wir aus, wie wichtig es uns ist, nach\u00adhal\u00adtige und intel\u00adli\u00adgente L\u00f6sungen umzu\u00adsetzen.<\/p>\n\n\n\n

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Mehr Infos <\/i><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Perma\u00adnent\u00aderregte Elek\u00adtro\u00admo\u00adtoren sind funk\u00adti\u00adons\u00adbe\u00addingt auf Dauer\u00adma\u00adgnete ange\u00adwiesen. Beson\u00adders starke Magnete lassen sich im Sinter\u00adver\u00adfahren aus Mischungen mit Seltenen Erden herstellen, wie beispiels\u00adweise Sama\u00adrium-Cobalt oder Neodym-Eisen-Bor. Nach der k\u00fcnst\u00adli\u00adchen Verknap\u00adpung bei diesen Mate\u00adria\u00adlien und den daraus resul\u00adtie\u00adrenden dras\u00adti\u00adschen Preis\u00adan\u00adstiegen fallen aktuell die Preise wieder. Da China aber nach wie vor einen gro\u00dfen Teil der Ange\u00adbots\u00admenge kontrol\u00adliert, ist auch weiterhin mit extremen Preis\u00adschwan\u00adkungen zu rechnen und die Verf\u00fcg\u00adbar\u00adkeit ist eben\u00adfalls nicht garan\u00adtiert.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr die Hersteller von Elek\u00adtro\u00admo\u00adtoren werden auch zuk\u00fcnftig die Kosten f\u00fcr Seltene-Erden-Magnete nur schwer kalku\u00adlierbar sein. Perma\u00adnent\u00aderregte Elek\u00adtro\u00admo\u00adtoren, die beson\u00adders ener\u00adgie\u00adef\u00adfi\u00adzient arbeiten, gelten deshalb in Anwen\u00adder\u00adkreisen oft als teuer. Nicht zwangs\u00adl\u00e4ufig ist aber jeder Elek\u00adtro\u00adan\u00adtrieb, der mit hohen Wirkungs\u00adgraden arbeitet, auch wirk\u00adlich auf die starken Seltene-Erden-Magnete ange\u00adwiesen. EC-Motoren in Au\u00dfen\u00adl\u00e4u\u00adfer\u00adbau\u00adweise beispiels\u00adweise, die in ener\u00adgie\u00adspa\u00adrenden Venti\u00adla\u00adtoren einge\u00adsetzt sind, kommen mit \u201eeinfa\u00adchen\u201c und preis\u00adg\u00fcns\u00adtigen und vor allem auch problemlos verf\u00fcg\u00adbaren Ferriten aus und das bei Wirkungs\u00adgraden von teil\u00adweise \u00fcber 90 %.<\/p>\n\n\n\n

Was ist ein EC-Motor?<\/h2>\n\n\n\n

Da in der Antriebs\u00adtechnik die Begriffe nicht unbe\u00addingt immer eindeutig und klar defi\u00adniert gebraucht werden, ist es sinn\u00advoll, zun\u00e4chst einmal zu kl\u00e4ren, von welchen Motoren im Zusam\u00admen\u00adhang mit der Seltenen-Erden-Diskus\u00adsion eigent\u00adlich die Rede ist. Ob b\u00fcrs\u00adten\u00adloser Gleich\u00adstrom\u00adan\u00adtrieb (BLDC-Motor), BLPM-Motor oder EC-Motor, gemeint ist immer ein perma\u00adnent\u00aderregter Synchron\u00admotor, der mit einer Leis\u00adtungs\u00adelek\u00adtronik \u2013 netz\u00adge\u00adspeist oder mit DC-Versor\u00adgung \u2013 betrieben wird. Die soge\u00adnannten BLDC \/ BLPM-Motoren werden in der Regel mit recht\u00adeck\u00adf\u00f6r\u00admigen Str\u00f6men betrieben (Block\u00adkom\u00admu\u00adtie\u00adrung).<\/p>\n\n\n\n

Die EC-Motoren k\u00f6nnen sowohl mit recht\u00adeck\u00adf\u00f6r\u00admigen Str\u00f6men als auch mit sinus\u00adf\u00f6r\u00admigen betrieben werden (Sinus\u00adkom\u00admu\u00adtie\u00adrung). Dadurch wird eine deut\u00adliche Ger\u00e4usch\u00adver\u00adbes\u00adse\u00adrung im Vergleich zu recht\u00adeck\u00adf\u00f6r\u00admigen Str\u00f6men erreicht. Die Ausf\u00fch\u00adrung mit sinus\u00adf\u00f6r\u00admigen Str\u00f6men entspricht dem klas\u00adsi\u00adschen Synchron\u00admotor. Die prin\u00adzi\u00adpi\u00adelle Funk\u00adti\u00adons\u00adweise des EC-Motors ist einfach zu verstehen (Bild 1):<\/p>\n\n\n

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\"Explosionsmodell_permanente\"
Bild 1: Explo\u00adsi\u00adons\u00admo\u00addell eines perma\u00adnent\u00aderregten Synchron\u00admo\u00adtors, auch b\u00fcrs\u00adten\u00adloser Gleich\u00adstrom\u00admotor oder EC-Motor genannt.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Der mit Perma\u00adnent\u00adma\u00adgneten best\u00fcckte Rotor dreht sich synchron mit dem Dreh\u00adfeld des Stators. Im Unter\u00adschied zum netz\u00adge\u00adspeisten Asyn\u00adchron\u00admotor ist die Rotor\u00addreh\u00adzahl dabei nicht auto\u00adma\u00adtisch an die Frequenz der Versor\u00adgungs\u00adspan\u00adnung gekop\u00adpelt, sondern sie wird durch die soge\u00adnannte Kommu\u00adtie\u00adrungs\u00adelek\u00adtronik vorge\u00adgeben. Der Betrieb des EC-Motors erfor\u00addert deshalb immer eine zus\u00e4tz\u00adliche Elek\u00adtronik. Diese bestimmt die Winkel\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit des Stator\u00addreh\u00adfeldes, mit dem sich der Rotor synchron mitdreht.<\/p>\n\n\n\n

Die Zusam\u00admen\u00adh\u00e4nge zwischen Span\u00adnung und Dreh\u00adzahl sowie Strom und Dreh\u00admo\u00adment sind weit\u00adge\u00adhend linear. Dadurch verh\u00e4lt sich der Motor in seiner Dreh\u00admo\u00adment-Dreh\u00adzahl\u00adcha\u00adrak\u00adte\u00adristik wie ein Gleich\u00adstrom\u00adne\u00adben\u00adschluss\u00admotor. Zur Erfas\u00adsung der Rotor\u00adlage sind entweder Rotor\u00adla\u00adge\u00adsen\u00adsoren im Motor inte\u00adgriert oder die Kommu\u00adtie\u00adrungs\u00adelek\u00adtronik ermit\u00adtelt die Rotor\u00adlage sensorlos \u00fcber die Betriebs\u00adgr\u00f6\u00dfen Polrad\u00adspan\u00adnung bzw. Motor\u00adstr\u00f6me. Die Leer\u00adlauf\u00addreh\u00adzahl ist von der ange\u00adlegten Span\u00adnung und der Windungs\u00adzahl der Stator\u00adwick\u00adlung abh\u00e4ngig. So lassen sich in den durch die physi\u00adka\u00adli\u00adschen Gr\u00f6\u00dfen (z. B. Leis\u00adtung, Dreh\u00admo\u00adment, Tempe\u00adratur\u2026 ) fest\u00adge\u00adlegten Grenzen nahezu belie\u00adbige Betriebs\u00addreh\u00adzahlen schlupf\u00adfrei (synchron mit dem Stator\u00addreh\u00adfeld) reali\u00adsieren, die im Gegen\u00adsatz zum netz\u00adge\u00adspeisten Asyn\u00adchron\u00admotor auch ober\u00adhalb der Netz\u00adfre\u00adquenz liegen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n

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\"EC-Motoren_hoehere_Wirkungs\"<\/a>
Bild 2: EC-Motoren haben deut\u00adlich h\u00f6here Wirkungs\u00adgrade als vergleich\u00adbare Asyn\u00adchron\u00admo\u00adtoren.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Wird beispiels\u00adweise ein L\u00fcfter mit einem EC-Motor betrieben, kann die Dreh\u00adzahl immer bedarfs\u00adge\u00adrecht an die Anfor\u00adde\u00adrungen der l\u00fcftungs\u00adtech\u00adni\u00adschen Anlage oder des Prozesses ange\u00adpasst werden. Somit l\u00e4sst sich im Teil\u00adlast\u00adbe\u00adtrieb der Ener\u00adgie\u00adver\u00adbrauch deut\u00adlich redu\u00adzieren, weil sich die ben\u00f6\u00adtigte Leis\u00adtung eines L\u00fcfters in der 3.Potenz der Dreh\u00adzahl \u00e4ndert. Au\u00dferdem weisen die EC-Motoren sowohl im Teil\u00adlast\u00adbe\u00adtrieb als auch bei Voll\u00adlast einen deut\u00adlich h\u00f6heren Wirkungs\u00adgrad (Bild 2) auf als netz\u00adge\u00adspeiste AC-Motoren , und das bei meist klei\u00adnerer Baugr\u00f6\u00dfe. Der Grund daf\u00fcr ist, dass bei den EC-Motoren kein Magne\u00adti\u00adsie\u00adrungs\u00adstrom ben\u00f6\u00adtigt wird, die Strom\u00adw\u00e4r\u00adme\u00adver\u00adluste des Rotors wegfallen und die M\u00f6glich\u00adkeit besteht, eine spezi\u00adelle Wick\u00adlungs\u00adan\u00adord\u00adnung mit geringem Wickel\u00adkopf\u00adan\u00adteil (Einzel\u00adzahn\u00adwick\u00adlung \/ Zahn\u00adspu\u00adlen\u00adwick\u00adlung) zu reali\u00adsieren. Auch wenn die Seltene-Erden-Magnet-Diskus\u00adsion diese Motoren belastet, sind sie einfach in Punkto Ener\u00adgie\u00adef\u00adfi\u00adzienz die beste Wahl.<\/p>\n\n\n\n

Dyna\u00admik\u00adan\u00adfor\u00adde\u00adrungen bestimmen die Wahl der Magnete<\/h2>\n\n\n\n

Nicht zwangs\u00adl\u00e4ufig ist man bei EC-Motoren auf die starken Seltene-Erden-Magnete ange\u00adwiesen. Denn ihre hohe magne\u00adti\u00adsche G\u00fcte ist eigent\u00adlich nur bei hoch\u00addy\u00adna\u00admi\u00adschen Servo\u00adan\u00adtrieben vonn\u00f6ten, wie sie z. B. in der Robotik einge\u00adsetzt sind. Hier sind zum einen kompakte Abmes\u00adsungen gefor\u00addert, zum anderen ist aber auch eine m\u00f6glichst geringe Rotor\u00admasse erfor\u00adder\u00adlich, um das Tr\u00e4g\u00adheits\u00admo\u00adment zu mini\u00admieren. Diese Anfor\u00adde\u00adrungen sind nur mit hoch\u00adre\u00adma\u00adnenten und hoch\u00adkoer\u00adzi\u00adtiven Selten\u00adenen-Erden-Magneten reali\u00adsierbar. Hersteller solcher Servo\u00adan\u00adtriebe konzen\u00adtrieren sich deshalb heute vor allem darauf, durch viel\u00adschich\u00adtige Opti\u00admie\u00adrungen die ben\u00f6\u00adtigte Magnet\u00admasse bzw. -h\u00f6he zu redu\u00adzieren und haben hier schon recht beacht\u00adliche Einspa\u00adrungen erreicht. Der Motoren- und Venti\u00adla\u00adto\u00adren\u00adspe\u00adzia\u00adlist ebm-papst Mulfingen ist bei seinen mit ener\u00adgie\u00adef\u00adfi\u00adzi\u00adenten EC-Motoren ausge\u00adstat\u00adteten Venti\u00adla\u00adtoren von dieser Proble\u00admatik \u00fcber\u00adhaupt nicht betroffen. Diese Antriebe kommen trotz ihrer hohen Wirkungs\u00adgrade ohne Seltene-Erden-Magnete aus. Den Schl\u00fcssel dazu liefert das Au\u00dfen\u00adl\u00e4u\u00adfer\u00adprinzip.<\/p>\n\n\n\n

Der Rotor liegt au\u00dfen<\/h2>\n\n\n
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\"Radial-ventilator_Aussenlae\"<\/a>
Bild 3: Schnitt\u00admo\u00addell Radi\u00adal\u00adven\u00adti\u00adlator mit Au\u00dfen\u00adl\u00e4u\u00adfer\u00admotor \u2013 der Rotor dreht sich nicht im, sondern um den Stator.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Hier befindet sich der ruhende Teil des Motors, der Stator, im Innern und ist vom bewegten Teil, dem Rotor oder L\u00e4ufer, umschlossen (Bild 3). Der au\u00dfen ange\u00adord\u00adnete Rotor dreht sich um den innen\u00adlie\u00adgenden Stator. Allein durch diese Anord\u00adnung bedingt kann mit dem Au\u00dfen\u00adl\u00e4ufer ein h\u00f6heres Dreh\u00admo\u00adment (Magnet\u00advo\u00adlumen, Luft\u00adspalt\u00adfl\u00e4che, Radius) erreicht werden als bei einem Innen\u00adl\u00e4ufer mit glei\u00adcher Paket\u00adl\u00e4nge, mit glei\u00adchem Magnet\u00adsystem und glei\u00adcher Magnet\u00addicke (redu\u00adziertes Magnet\u00advo\u00adlumen, redu\u00adzierte Luft\u00adspalt\u00adfl\u00e4che, klei\u00adnerer Radius).<\/p>\n\n\n\n

Durch geschickte Nutzung der Frei\u00adheits\u00adgrade im Venti\u00adlator- und L\u00fcfter\u00adbe\u00adreich k\u00f6nnen mit dem Au\u00dfen\u00adl\u00e4u\u00adfer\u00admotor bei Verwen\u00addung von Hart\u00adfer\u00adriten Dreh\u00admo\u00admente und Wirkungs\u00adgrade erzielt werden, die der Innen\u00adl\u00e4ufer mit einge\u00adschr\u00e4nkten Frei\u00adheits\u00adgraden (Volumen, Masse) nur mit Seltenen-Erden-Magneten errei\u00adchen kann. Im Gegen\u00adsatz zu Servo\u00adan\u00adtrieben ist ja bei Venti\u00adla\u00adtoren keine hohe Dynamik gefragt, sondern ganz im Gegen\u00adteil, ein gewisses Tr\u00e4g\u00adheits\u00admo\u00adment ist f\u00fcr ein ruhiges Anlauf- und Beschleu\u00adni\u00adgungs\u00adver\u00adhalten der Venti\u00adla\u00adtoren durchaus erw\u00fcnscht.<\/p>\n\n\n

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\"Energieef-ziente_Ventilator\"<\/a>
Bild 4: Ener\u00adgie\u00adef\ufb01\u00adzi\u00adente Venti\u00adla\u00adtoren, deren Motoren ohne Seltene-Erden-Magnete auskommen.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

So kann ohne Weiteres auf Seltene-Erden-Magnete verzichtet und Ferrite einge\u00adsetzt werden, die nicht nur deut\u00adlich preis\u00adwerter, sondern aufgrund der Verf\u00fcg\u00adbar\u00adkeit stabile Markt\u00adpreise besitzen. Der Motor\u00adaufbau als Au\u00dfen\u00adl\u00e4ufer ist f\u00fcr Venti\u00adla\u00adtoren auch in anderer Hinsicht vorteil\u00adhaft. So k\u00f6nnen die Axial\u00adfl\u00fcgel oder Radi\u00adal\u00adr\u00e4der am drehenden Rotor, also direkt am \u201eGeh\u00e4use\u201c des Motors befes\u00adtigt werden (Bild 4).<\/p>\n\n\n\n

Kompakte Abmes\u00adsungen vor allem in axialer Rich\u00adtung sind die Folge und die K\u00fchlung verein\u00adfacht sich, da der Motor durch die vom Venti\u00adlator gef\u00f6r\u00adderte Luft gleich mit gek\u00fchlt wird. Die Ausf\u00fch\u00adrung in Sinus\u00adkom\u00admu\u00adtie\u00adrung sorgt zudem f\u00fcr einen beson\u00adders ger\u00e4usch\u00adarmen Betrieb. Die ener\u00adgie\u00adef\u00adfi\u00adzi\u00adenten EC-Venti\u00adla\u00adtoren sind damit v\u00f6llig unab\u00adh\u00e4ngig von der Markt\u00adent\u00adwick\u00adlung der Seltene-Erden-Magnete.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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