Was ist ein bürstenloser Außenrotormotor? Inrunner vs. Outrunner

Neue Technologien führen zu leistungsstärkeren kabellosen Outdoor-Geräten und -Werkzeugen. Ein neuer Motortyp, der in Elektrowerkzeuge integriert wird, ist das bürstenlose Motordesign mit Außenrotor. Auch Außenläufermotoren genannt, haben wir gesehen, dass sie in allem eingesetzt werden, von kabellosen Kreissägen bis hin zu batteriebetriebenen Kettensägen, Rasentrimmern und Rasenmähern. Was ist also ein bürstenloser Außenrotormotor und wie unterscheiden sich Innen- und Außenläufermotoren?

Wir haben mit Carlos Quintana, Senior Product Manager der Akku-Werkzeugabteilung von Makita, gesprochen, um uns ein Bild von den Unterschieden und den Vor- und Nachteilen beider Designs zu machen.

Schauen Sie sich unbedingt auch unseren allgemeinen Artikel über bürstenlose Motoren von Makita an.

Der Hauptunterschied zwischen bürstenlosen Innenrotor- und Außenrotormotoren liegt im Grundaufbau. Alle bürstenbehafteten oder bürstenlosen Motoren verwenden Magnete zum Drehen. Die Aufgabe des Stators besteht darin, eine Ladung bereitzustellen, die die Magnete abstößt oder anzieht und den Motor zum Drehen bringt. Der Rotor enthält diese Magnete und sorgt für die Drehung.

Bei einer Innenrotorkonstruktion befindet sich der Stator außen und der Rotor innen. Bei einem bürstenlosen Außenrotormotor drehen sie um.

Nehmen wir an, Sie haben von jedem Motortyp einen mit identischer Leistung und identischem Gesamtdurchmesser. Wie sehen sie im Vergleich zueinander aus?

Wenn man den Innenläufer mit dem Außenläufer vergleicht, stellt man fest, dass beide die gleiche magnetische Oberfläche haben. Da beim Innenrotordesign die Magnete nach innen gerichtet sind, haben sie einen kleineren Durchmesser – sie müssen länger sein.

Bei einem bürstenlosen Außenrotormotor ist das Gegenteil der Fall. Durch die Anbringung an einem größeren Durchmesser können Sie die Gesamtlänge des Motors verkürzen. Außerdem kommt es zu einer natürlichen Gewichtsreduktion.

Auch Innenrotormotoren haben ein Eigenwackeln. Sie wandern leicht innerhalb des Stators hinein und heraus und verlieren an Effizienz. Es gibt jedoch Möglichkeiten, damit umzugehen. Beispielsweise fügt Makita Rippen hinzu, um die Rotoren zu stabilisieren und den Wirkungsgrad auf 99 % zu steigern. Aber nicht alle Automobilhersteller machen das.

Bürstenlose Motoren mit Außenrotor müssen sich nicht mit dieser Bewegung auseinandersetzen und sind von Natur aus effizienter.

Wenn Sie sich für ein Außenrotordesign entscheiden, haben Sie also zwei Möglichkeiten. Eine Option verringert die Länge und das Gewicht des Motors, um bei gleicher Leistung eine höhere Effizienz zu erzielen.

Alternativ können Sie mit diesen Effizienzsteigerungen das Gewicht beibehalten und mehr Leistung erzielen. Natürlich können Sie auch ein Gleichgewicht zwischen beiden finden und etwas Gewicht einsparen, während Sie die Leistung auf einem weniger erheblichen Niveau steigern. Das sehen wir besonders bei batteriebetriebenen Unkrautvernichtern, die vom geringeren Gewicht frontbelasteter bürstenloser Motoren profitieren können.

Wenn wir bürstenlose Motoren mit Außenrotor (Outrunner) mit Designs mit Innenrotor (Inrunner) vergleichen, können wir sehen, dass jeder in verschiedenen Kategorien typischerweise die Nase vorn hat.

Die meisten bürstenlosen Werkzeuge verwenden ein Innenrotordesign, um die Gesamtgröße (Umfang) zu reduzieren. Makita verwendet mindestens vier bürstenlose Innenrotordesigns: 80 mm, 54 mm, 44 mm und 38 mm.

Der Makita 18V X2 Rasentrimmer und seine Kettensägen erhalten ein fünftes Design mit einem bürstenlosen 80-mm-Außenrotormotor. Diese größeren Werkzeuge bieten Platz für den größeren Durchmesser des Motors und verkleinern gleichzeitig die Gesamtfläche, da sie eine geringere Länge haben.

Dieses Profil ermöglicht es Makita, die Motoren in diese Werkzeuge mit Direktantrieb einzubauen, sodass sie von der effizientesten Kraftübertragung profitieren.

Da Hersteller versuchen, traditionellere kabelgebundene Werkzeuge auf kabellose umzurüsten, können Sie davon ausgehen, dass es mehr bürstenlose Außenrotormotoren geben wird. Lithium-Ionen haben noch nicht den Höhepunkt ihrer Leistungsfähigkeit erreicht. Das Design des Außenrotors trägt dazu bei, mehr Leistung und Effizienz zu erzeugen, da wir die Grenzen dessen, was Batterieleistung erreichen kann, immer weiter ausdehnen.