Magnetlager

Jede Ingenieurin und jeder Ingenieur kennt diese Gleichung: Wer hohe Drehzahlen fährt, muss mit hoher Abnutzung und entsprechend reduzierter Lebensdauer der Kugellager rechnen – im Vakuum noch viel mehr, da der Schmierstoff entweder verdampft oder gar nicht erlaubt ist. Als High-Speed-Spezialist ist Celeroton besonders mit dieser Herausforderung konfrontiert. Die Magnetlagertechnologie von Celeroton bietet eine Lösung für dieses Problem.

Die meisten Magnetlager basieren auf Reluktanzkräften. Ein magnetischer Fluss im Luftspalt zwischen Stator und Rotor generiert diese Kräfte, während Statorströme den Fluss regeln.

Bei diesem Magnetlagertyp ist die Drehzahl durch steigende Wirbelstromverluste im Rotor und Statoreisen, eine limitierte Aktor-Bandbreite und einen hohen Blindleistungsbedarf begrenzt. So waren bisher mit Magnetlagern maximale Drehzahlen von ca. 120’000 U/min erreichbar. Um diese Grenze zu überwinden, hat Celeroton ein neues Magnetlagerkonzept entwickelt. Es ermöglicht Drehzahlen von 500’000 U/min und mehr – Weltrekord für magnetgelagerte Antriebe. Das Lager basiert auf Lorentz- statt Reluktanzkräften. Diese Lorentzkräfte werden durch eine Wicklung im Luftspalt zwischen den Rotormagneten und dem Statoreisen erzeugt und durch Ströme in der Wicklung geregelt. Das Magnetfeld des Permanentmagneten wird zugleich für die Generierung des Drehmoments eingesetzt. So wird eine kurze Bauweise als sogenannt lagerloser Motor ermöglicht.