Größere Strom-, Leistungs- und Drehmomentdichte
Bild 02: Ein Prototyp eines Direktantriebs für Mobilitätsanwendungen mit Capcooltech (Quelle: Dynamic E Flow)
Bild 03 Der Stator eines hohlleitergekühlten Torquemotors „R1“. Anstatt konventioneller Spulen werden im Motor Hohldrahtspulen verwendet, die eine Direktkühlung innen, wo die Wärme entsteht, ermöglichen (Quelle: Dynamic E Flow)
Bild 04: Mögliche Einbaulage eines Torquemotors (orange) mit hydraulischem Anschluss (blau) in einem Bearbeitungstisch (Quelle: Dynamic E Flow)
Gegenüber konventionellen Maschinendesigns kann die Stromdichte durch die besonders effiziente Kühlung in den einzelnen Leitern im Optimalfall um den Faktor 5 bis 7 gesteigert werden. Mit der Stromdichte steigen auch die Leistungs- und Drehmomentdichte der optimierten Motoren. Besonders eindrucksvoll zeigt sich die Leistungsfähigkeit von Capcooltech bei Applikationen, bei denen sich die Dauerleistung der Maschine im gesamten Betriebsbereich an die Peakleistung angleichen lässt. Weiterhin ermöglicht die Innenkühlung der Leiter eine Entkopplung zwischen Isolationsauslegung und thermischer Auslegung. Die Isolation kann somit, ohne thermische Nachteile, dicker und dadurch sicherer bemessen werden. Infolge der niedrigeren Kupfertemperaturen kann weiterhin der Verschleiß des Materials herabgesetzt und die Lebensdauer erhöht werden.
Für Prüfstand und Industrie
Dynamic E Flow führt somit erheblich höhere Wärmemengen bei kleinerer Temperaturdifferenz ab. Capcooltech kommt bereits in der auf die Kühltechnik optimierten, marktreifen Prüfstandsmaschine „HC400“ zur Anwendung (Bild 1). Sie erfüllt die Anforderungen einer Lastmaschine auf automobilen Prüfständen und zeichnet sich durch ihr Kippmoment von 600 Nm sowie ihre Drehzahlfestigkeit bis 25.000 min−1 aus.
Aber nicht nur bei Automotive-Prüfständen, auch in weitere industrielle Branchen wie Werkzeugmaschinen steigert die Technologie durch höhere Leistungs- und Drehmomentdichten die Produktivität der Maschinen bei kleinerem Materialeinsatz (Bild 2). Durch kleinere Spitzentemperaturen werden thermische Verlagerungen vermieden, welche sonst zu nicht korrigierbaren Genauigkeitsfehlern von Maschinenelementen außerhalb der Lageregelkreise führen können. Zudem erhöht sich die Präzision in der Serienproduktion besonders nach dem „Kaltstart“ von Werkzeugmaschinen.