Bürstenloser Gleichstrommotor ersetzt hydraulische Antriebe in der Agrartechnik

Ob Sämaschine, Maishäcksler oder Düngerstreuer – in landwirtschaftlichen Maschinen werden immer mehr Elektromotoren eingesetzt. Sie gelten nicht nur als effizient, sie sind dank integrierter Elektronik und Kommunikations-Schnittstellen auch intelligent. So können die Maschinen in Zukunft sogar autonom arbeiten.

In landwirtschaftlichen Anlagen und Maschinen werden immer häufiger bürstenlose Gleichstrommotoren (kurz: BLDC-Motoren) anstelle von hydraulischen Antrieben eingesetzt. Diese Entwicklung fordert auch den Einsatz smarter Elektromotoren mit CANopen- oder Ethernet-Kommunikationsschnittstellen. Die Entwicklungen in Richtung zunehmender Vernetzung, cloudbasierter Plattformen und Dezentralisierung von Rechnerleistung eröffnen Herstellern von Landwirtschaftstechnik neue Möglichkeiten. Mit den vom Motor zur Verfügung gestellten Daten ist eine Analyse und Nutzung möglich, die in logischer Konsequenz bis hin zu autonom ausgeführten Aufgaben reichen kann.

Kleine Motoren dank hoher Leistungsdichte

Somit sind die BLDC-Motoren mit integrierter Elektronik ein wesentlicher Bestandteil des Smart-Farming-Gedanken und ermöglichen einen ressourcenschonenden Einsatz in der Landwirtschaft. Das Herzstück eines intelligenten, bürstenlosen DC-Motors ist die eingesetzte Elektronik. Der Regler ist hier komplett im Motor integriert. Damit entlastet beziehungsweise vereinfacht er die kundenseitige Elektronik. Neben der Steuerung des Motors kann die Elektronik auch Aufgaben wie Datenmonitoring übernehmen. Dadurch ist eine präzise Auswertung der Fahrwege möglich. Zudem können zuvor definierte Ereignisse von der Motorelektronik überwacht werden, wie beispielsweise eine Erhöhung von Reibung oder Verschleiß. So werden Abweichungen sofort erkannt und ermöglichen Präventivmaßnahmen zur Vermeidung von Stillstandzeiten. Ist-Werte im Feld können damit analysiert werden. Durch die hohe Leistungsdichte können vergleichsweise kleine Elektromotoren mit hohem Wirkungsgrad eingesetzt werden, deren Energiebedarf entsprechend gering ist. Dies schont nicht nur den Kraftstoffverbrauch, sondern entlastet auch das in vielen Fällen ausgereizte Bordnetz.

Hohe Schutzklasse des Antriebsstrangs

Dunkermotoren entwickelte auf Basis des modularen Baukasten-Ansatzes die Motor Control Platform, welche eine flexible Konfiguration der Elektronik, je nach Funktionsanforderungen wie Drehzahl-, Positionier- und Stromregelbetrieb, ermöglicht. Die Ansteuerung über CANopen oder industrielle Ethernet-Schnittstellen ist möglich.
Die Integration der Elektronik im Motorgehäuse schützt die Elektronik vor Umwelteinflüssen. Durch den robusten Aufbau mit einem massiven Gehäuse aus Stahl oder Aluminium und optionaler Lackierung oder Überzug kann der gesamte Antriebsstrang eine Schutzklasse bis zu IP69K erreichen. Die Integration der Elektronik führt zu einem geringeren Verkabelungsaufwand und ermöglicht eine simple Plug-and-Play-Inbetriebnahme.
Mit einer Abgabeleistung von bis zu 3.900 W bei möglichen 12 VDC bis 325 VDC Versorgungsspannung deckt Dunkermotoren eine große Bandbreite an Agrar-Applikationen ab. Zum Produktportfolio gehören neben bürstenbehafteten und bürstenlosen Gleichstrommotoren auch Linearantriebe, Getriebe, Geber und Bremsen, mit denen im Rahmen des Baukastensystems viele Kombinationsmöglichkeiten realisiert werden können.