Reines Alu statt Käfigläufer - was sagt der Wirkungsgrad dazu?

[Eugene Krabs (Gast)]

Wenn man den Käfigläufer eines Asynchronmotors entfernt, und stattdessen 
einen massiven Zylinder aus Alu einsetzt...muss man dann mit extrem 
starken, oder doch eher moderaten Wirkungsgradeinbußen rechnen? Plane 
ein konkretes Projekt, bei dem ein Direktantrieb eines solchen Zylinders 
sehr vorteilhaft wäre. Möchte nur ungern einen Motor völlig umsonst 
kaufen...
Vielen Dank für praktisches Wissen, oder gern auch Vermutungen.

[Peter R. (pnu)]

Schau Dir einmal den Magnetkreis eines Motors an: Die Feldwicklung sitzt 
auf einem Eisen(blech)kern und die Magnetlininen gehen durch einen engen 
Luftspalt in den Anker aus Eisenblech über, der Feldverlauf geht also 
bis auf den Luftspalt durch Eisen.

Überall da, wo starkes Magnetfeld gebraucht wird, muss man die 
Magnetlinien durch Eisen führen, bis auf einen möglichst engen 
Luftspalt, der für die Krafterzeugung genutzt wird: Motor, 
Wirbelstrombremse usw.

Ohne dieses Eisen kann man starkes Feld (1T und mehr) nur mit extrem 
hohen Strömen erreichen.(siehe Kernspintomograph)

Für den Motor nur mit Alu-Anker bedeutet das ein sehr schwaches 
Drehmoment, so etwas findet man höchstens für Messzwecke ( Tachometer: 
ein rotierender Magnet, der eine Alu-Hülle mitnimmt, das entstehende 
Drehmoment wird durch eine Federwaage angezeigt)

Mit Alu-Anker alleine hat man bestenfalls eine sich drehende 
Wirbelstromheizung, wobei das Drehmoment nicht einmal für eine Lüfterrad 
ausreicht, das die Wärme nach außen bläst.

[Christian Erker (Gast)]

[ ] Du hast die Funktionsweise einer Asynchronmaschine verstanden

Gruß,
Christian

[Eugene Krabs (Gast)]

Also einiges an Drehmoment wäre schon ziemlich sicher gegeben, fragt 
sich eher, wieviel Schlupf bei der Drehzahl entsteht. Die Kühlung des 
Rotors wäre gar kein Problem, es fließt mittig Wasser durch den 
Rotor...das Ganze sollte aber nicht nur kalt bleiben, sondern auch 
halbwegs effektiv sein.
Wirbelströme sind ja immerhin so gerichtet, daß sie ihrer Ursache 
entgegenwirken. Vermutlich jedoch in diesem Zusammenhang mit geringem 
Wirkungsgrad?

Zum Hintergrund: der Zylinder unterliegt im Inneren einem hohen 
Verschleiß, muß oft, einfach und kostengünstig getauscht werden. Es wäre 
weder ein Riemenantrieb, noch irgendwelche Magnete von Vorteil, daher 
die idee mit dem Asynchronmotor. Scheint dann aber eher eine Idee zu 
bleiben...

Vielen Dank!

[Udo S. (urschmitt)]

Eugene Krabs schrieb:
> Zum Hintergrund: der Zylinder unterliegt im Inneren einem hohen
> Verschleiß, muß oft, einfach und kostengünstig getauscht werden

Es ist doch einfacher einen Zylinder der an einen Motor angeflascht ist 
zu wechseln, als den Läufer des Motors selbst.

[Hauke R. (lafkaschar)]

Hab letztens ein Youtubevideo gesehen wo jemand eine Blechdose in einer 
Asynchronmaschine auf hohe drehzahlen gefahren hat, aber sonderlich viel 
Drehmoment wird vermutlich nicht dabei rumkommen ...

[Eugene Krabs (Gast)]

Udo Schmitt schrieb:
> Es ist doch einfacher einen Zylinder der an einen Motor angeflascht ist
>
> zu wechseln, als den Läufer des Motors selbst

In diesem Fall nicht. Wie gesagt fließt Wasser durch den Zylinder, seine 
Enden sind sozusagen schon strömungs- und abdichtungstechnisch mehr als 
vergeben...kann hier fast unmöglich einen Motor anflanschen.
Riemenantrieb wäre auch nicht schön (Verschleiß, Gehäuse muss jedes mal 
geöffnet werden usw.. Und Zähne am Zylinder wären kostenintensiv, es 
sollte ein reines Drehteil bleiben...



Das mit der Blechdose wird schon seit -zig Jahren gemacht...;-)
Die hat natürlich kaum Drehmoment, weil ja auch kaum Material.

Fraglich bleibt mir noch, ob ein massiver Metallrotor wirklich gar nicht 
mit dem Stator "kommuniziert"?

[Peter R. (pnu)]

Eugene Krabs schrieb:
> Also einiges an Drehmoment wäre schon ziemlich sicher gegeben,

Nicht einiges, sondern weniges Drehmoment wird entstehen, vielleicht ein 
Hundertstel wenn man den normalen Anker gegen einen Alu-Zylinder 
austauscht.

Die Stromaufnahme des Motors wird aber auf ein Vielfaches ansteigen.
Alleine das Entfernen des Ankers bringt die Statorinduktivität auf weit 
unter ein Zehntel. Entsprechend steigt die Ruhestromaufnahme.

Wenn Du's nicht glaubst, nimm einen (kleinen) Motor,lege 12V aus einem 
Trafo an und messe den Strom mit und ohne Anker.

[U. B. (Gast)]

"Reines Alu statt Käfigläufer".

Wird sich prinzipiell so ähnlich verhalten, wie ein notmaler
Transformator, bei dem man die Eisenbleche entfernt hat ...