Energieeffiziente EC-Außenläufermotoren für die Ventilatorentechnik

EC-Außenläufermotoren brauchen keine Seltene-Erden-Magnete

6. August 2012, 19:06 Uhr | Dr. Jürgen Schöne und Werner Müller
Explosionsmodell: Der permanenterregte Synchronmotor, auch bürstenloser Gleichstrommotor oder EC-Motor genannt
Explosionsmodell: Der permanenterregte Synchronmotor, auch bürstenloser Gleichstrommotor oder EC-Motor genannt
© ebm-papst Mulfingen

Der Weltmarkt für Seltene-Erden-Magnete dürfte auch künftig von Lieferschwierigkeiten und starken Preisschwankungen geprägt sein. Alternativen liegen im Konstruktionsprinzip der Motoren.

So kommen permanenterregte EC-Außenläufermotoren für Anwendungen mit geringerer Dynamik ohne Seltene-Erden-Magnete aus und lassen sich stattdessen mit Hartferritmagneten betreiben.

Permanenterregte Elektromotoren sind funktionsbedingt auf Dauermagnete angewiesen. Besonders starke Magnete lassen sich im Sinterverfahren aus Mischungen mit Seltenen Erden wie etwa Samarium-Cobalt oder Neodym-Eisen-Bor herstellen. Nach der künstlichen Verknappung bei diesen Materialien, die zu drastischen Preisanstiegen geführt hat, fallen zwar aktuell die Preise wieder. Weil China aber nach wie vor einen großen Teil der Angebotsmenge kontrolliert, ist auch weiterhin mit extremen Preisschwankungen zu rechnen, und die Verfügbarkeit ist ebenfalls nicht garantiert.

Für die Hersteller von Elektromotoren werden die Kosten für Seltene-Erden-Magnete auch künftig nur schwer kalkulierbar sein. Permanenterregte Elektromotoren, die besonders energieeffizient arbeiten, gelten deshalb in Anwenderkreisen oft als teuer. Nicht zwangsläufig ist aber jeder Elektroantrieb, der mit hohen Wirkungsgraden arbeitet, auch wirklich auf die starken Seltene-Erden-Magnete angewiesen. EC-Motoren in Außenläuferbauweise beispielsweise, die in energiesparenden Ventilatoren eingesetzt sind, kommen mit »einfachen« und preisgünstigen und vor allem auch problemlos verfügbaren Ferriten aus, und das bei Wirkungsgraden von teilweise über 90 Prozent.

Weil in der Antriebstechnik die Begriffe nicht unbedingt immer eindeutig und klar definiert gebraucht werden, ist es sinnvoll, zunächst einmal zu klären, von welchen Motoren im Zusammenhang mit der Seltenen-Erden-Diskussion eigentlich die Rede ist. Ob BLDC-Motor (bürstenloser Gleichstromantrieb), BLPM-Motor (bürstenloser Permanentmagnetmotor) oder EC-Motor (elektronisch kommutiert), gemeint ist immer ein permanenterregter Synchronmotor, der mit einer Leistungselektronik - netzgespeist oder mit DC-Versorgung - betrieben wird. Die BLDC/BLPM-Motoren werden in der Regel mit rechteckförmigen Strömen betrieben (Blockkommutierung). Die EC-Motoren lassen sich sowohl mit rechteckförmigen als auch mit sinusförmigen Strömen betreiben (Sinuskommutierung). Dies ermöglicht eine deutliche Geräuschminderung im Vergleich zu rechteckförmigen Strömen. Die Ausführung mit sinusförmigen Strömen entspricht dem klassischen Synchronmotor.


  1. EC-Außenläufermotoren brauchen keine Seltene-Erden-Magnete
  2. Funktionsweise der EC-Motoren
  3. Außenläuferprinzip vermeidet Seltene-Erden-Magnete

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