Je mehr Pole, desto besser? Die Rechenaufgabe der Polzahlwahl beim Axialflussmotor

Die Scheibenbauweise des Axialflussmotors erlaubt eine dichtere Polzahl als bei herkömmlichen Radialflussmotoren. Mehr Pole bedeuten mehr Drehmoment bei niedriger Drehzahl und eine flachere Bauform – auf den ersten Blick lohnend. Doch mehr Pole sind nicht immer besser; sie sind der Ausgangspunkt einer ganzen Kettenreaktion.

Steigt die Polzahl, steigt die elektrische Frequenz. Bei gleicher Drehzahl verdoppelt sich mit der Polpaarzahl die Frequenz; Eisen- und Magnet-Wirbelstromverluste steigen nahezu synchron. Auch die Stromfrequenz in der Wicklung ist höher, Kupferverluste und Schaltbelastung des Wechselrichters nehmen zu. Im Hochdrehzahlbereich stößt die Frequenz an die Grenzen von Steuergerät und Magnetwerkstoff und begrenzt den nutzbaren Drehzahlbereich. Die Polzahl ist also ein Kompromiss zwischen niedrigem Drehmoment und hohen Frequenzverlusten.

Ein weiterer leicht übersehener Punkt ist die Fertigung. Je dichter die Pole, desto mehr Magnetplättchen, desto länger der Bestückungstakt und desto größer das Risiko kumulierter Montagefehler; die Auslegungsreserve für Polbogen und Polzwischenraum wird dünner, die Anforderungen an Genauigkeit und Konsistenz schärfer. Bei der Linienplanung rechnet Jiuju die Zielpolzahl in Taktzeit und Ausbeuteprognose ein – bei gleicher Kapazität bedeutet doppelte Polzahl oft eine Neuordnung von Stationen und Prüfungen.

Die Antwort auf die Polzahlfrage liegt nie darin, dass mehr fortschrittlicher ist, sondern in einer Rechnung aus Drehzahlspektrum des Produkts sowie Kühlung, Steuerung und Fertigungskosten. Bei der Abstimmung von Serienkonzepten mit Motorwerken zeichnet Jiuju zuerst das Betriebsspektrum und legt dann die Polzahl fest – so stolpert der Axialflussmotor im Hochdrehzahlbereich nicht über die selbst gewählte Polzahl.

Häufig gestellte Fragen zur Motorautomatisierung

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