Magnetisches Getriebe kann schnell, aber nicht hart fahren

3D-gedruckte Getriebe eignen sich hervorragend für experimentelle Designs, können jedoch aufgrund der Rauheit und Ungenauigkeiten der gedruckten Oberflächen schnell verschleißen und ziemlich laut sein. Als mögliche Alternative experimentiert [Resetman] mit magnetischen 3D-gedruckten Getrieben, die ohne physischen Kontakt zwischen den rotierenden Rädern funktionieren und auch auf interessante Weise auf unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse „ausgerüstet“ werden können.

Natürlich interagieren zwei eng beieinander liegende Räder mit Magneten miteinander, wobei das Verhältnis durch die Anzahl der Magnete an jedem Rad bestimmt wird. Eine viel weniger offensichtliche Implementierung ist ein koaxiales Radialfluss-Magnetgetriebe zweiter Ordnung. Es funktioniert ähnlich wie ein normales Planetengetriebe, mit einem Außen- und einem Innenrad, die Magnete enthalten, und einem Zwischenring, der als Flussmodulator bekannt ist und gleichmäßig verteilte Stücke aus ferromagnetischem Stahlmetall enthält. In der [Resetman]-Demonstration besteht der Flussmodulator lediglich aus einem 3D-gedruckten Ring, der um seinen Umfang geschraubt wird.

Der offensichtlichste Nachteil ist natürlich die stark eingeschränkte Drehmomentübertragung. [Resetman] könnte das Sonnenrad problemlos auf 12.000 U/min beschleunigen, wenn der Flussmodulator langsam beschleunigt wird, aber plötzliche Geschwindigkeitsänderungen würden dazu führen, dass die Synchronisierung verloren geht. Natürlich können Sie dies für bestimmte Anwendungsfälle als drehmomentbegrenzende Funktion betrachten. Durch einige Tests stellte er fest, dass die Drehmomentgrenze bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:4 magere 0,05 Nm betrug. Dies könnte durch einige Optimierungen erhöht werden, beispielsweise durch die Neuanordnung der Magnete zu Halbach-Arrays und die Reduzierung der Luftspalte zwischen den Komponenten.

Magnetgetriebe sind nichts Neues, wir haben bereits einen anderen Demonstrator vorgestellt und sogar einen „Ask Hackaday“ zu diesem Thema durchgeführt. Wofür würden Sie diese verwenden? Lassen Sie es uns unten wissen.