Grundlagen: Das Drehmoment bei Motoren

Die einfachste Formel für die Berechnung des Drehmoments ist das Vektorprodukt aus der Länge des Hebels und der senkrecht daran ansetzenden Kraft F, also: M = r x F.

Das Problem in der Praxis ist, dass es sich im Regelfall um eine dynamische Bewegung handelt. Drehzahl und Drehmoment haben dabei ein indirekt proportionales Verhältnis zueinander. Das bedeutet, dass eine höhere Drehzahl mit einem niedrigeren Moment zusammenhängt.

Obendrein müssen Kräfte, die dem Moment entgegenwirken, mit eingerechnet werden. Dazu gehört etwa die Reibung der Bauteile. Auch, dass die Richtung der Kraftwirkung nicht immer senkrecht zur Drehachse verläuft, muss bedacht werden. Es handelt sich um eine Idealvorstellung, die so in der Praxis jedoch nicht ohne Weiteres umgesetzt werden kann.

In der konkreten Anwendung in Motoren kommt das Moment als sogenanntes Antriebsmoment zum Tragen. Das bezeichnet die speziellere Variante des Drehmoments, die auf die Eingangswelle eines Getriebes wirkt und Motoren in Bewegung versetzt.

Ein hohes Drehmoment bietet zum einen mehr Kraft für die nötige Bewegung – es kann beispielsweise viel Druck in einer Presse aufgebaut werden. Auf der anderen Seite sorgt es für eine schnellere Reaktionsfähigkeit – das bedeutet, dass Motoren in Ruhe schnell auf hohe Drehzahlen beschleunigt werden können, wenn ein hohes Drehmoment aufrechterhalten werden kann.

Drehmoment im Elektromotor – Bedeutung für Servomotoren

In Servomotoren spielt das Moment eine besondere Rolle. Das gilt vor allem dann, wenn sehr präzise Bewegungen umgesetzt werden müssen, beispielsweise in der Textilindustrie. Wirkt auch im Stillstand ein hohes Drehmoment, können Motoren sehr schnell beschleunigt und wieder abgebremst werden. Dadurch lassen sich sehr dynamische Bewegungen präzise umsetzen.

Torque-Motoren –
hohes Elektromotor-Drehmoment

Hier handelt es sich um Antriebe, die ein extrem hohes Drehmoment als E-Motor aufbringen können. Das gilt insbesondere für alle Einsatzgebiete, bei denen nur geringe Drehzahlen nötig sind. Im Industriebereich kommen sie beispielsweise in Extrudern, Shreddern oder Servopressen zum Einsatz. Mit allen diesen Bereichen sind geringe Drehzahlen mit sehr hohen Anforderungen an die Kraftwirkung verbunden.

Die Torque-Motoren von Baumüller sind Direktantriebe, die vor allem im Bereich der Wartungsintensität punkten – beispielsweise gegenüber Antriebstechnik mit Getriebe oder Hydraulik-Systemen. Durch den Verzicht auf ein Getriebe sinkt der Bedarf für jegliche Wartung, was nicht nur Geld, sondern auch Zeit spart. Außerdem ist der Aufwand für die initiale Montage geringer. Die Modelle lassen sich in einem Kraftspektrum wählen, das bis hin zu 60.000 Nm reicht.

Direktantriebe bringen zahlreiche weitere Vorteile mit sich, die im Produktionsprozess zu einer Effizienzsteigerung führen können. Dazu gehören unter anderem:

• deutliche Senkung der Energiekosten und CO₂-Emissionen
• keine zusätzlichen Maßnahmen zur Lärmdämmung notwendig
• Reduktion der Maschinengröße bzw. Betriebsfläche

Außerdem wird der Gesamtwirkungsgrad der Maschine verbessert, weil beim Einsatz von Direktantrieben keine Getriebe notwendig sind. Dadurch entsteht einerseits kein Getriebeverlust und andererseits auch keine Druckverluste, die in Hydraulik-Systemen auftreten würden, z.B. in einer Hydraulikpresse.