Frequenzumrichter mit Permanentmagnetmotoren verwenden elektronische Drehzahlregler (Frequenzumrichter) und werden häufig mit Getrieben kombiniert. Abbildung 1 behandelt alle theoretisch möglichen Varianten der separaten Installation oder Integration der drei Hauptkomponenten Motor, Steuerung und Getriebe. Die Legende ist in Abbildung 1 dargestellt, a. Man kann eine Lösung als „integriert“ bezeichnen, wenn sich die Gehäuse der Komponenten direkt berühren oder wenn sich die Komponenten dasselbe Gehäuse teilen. In Abbildung 1, c beispielsweise teilen sich Motor und Steuerung dasselbe Gehäuse, aber das Getriebe befindet sich in einem separaten Gehäuse. Es sollte eine Kupplungsvorrichtung verwendet werden, um es mit dem Motor zu verbinden. Eine Steuerung ist immer über ein Kabel mit einem Motor verbunden. Bei integrierten Lösungen ist das Kabel jedoch so kurz, dass es bei der Installation vernachlässigt werden kann.

Die Integration von Elektronik, Bremsen und Sensoren wird in diesem Dokument nicht berücksichtigt. Der Schwerpunkt liegt stattdessen auf Varianten der Integration von Motoren mit Getrieben, die Abb. 1, d-i entsprechen. Ein Motor und ein Getriebe können sehr eng integriert werden, wie unten gezeigt wird. In Abb. 1, d-e, teilen sich der Motor und das Getriebe dasselbe Gehäuse (oder zwei direkt miteinander verbundene Gehäuse), sind aber nebeneinander montiert. In Abb. 1, f und 1, h ist das Getriebe in den Motor integriert, und in Abb. 1, g und 1, i ist der Motor in das Getriebe integriert. Die in Abb. 1, h-i dargestellten Systemvarianten können als „voll integriert“ bezeichnet werden.

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Um einen rahmenlosen Motor in ein vorhandenes Getriebe zu integrieren, sollte eine neue mechanische Struktur zur Halterung des Stators und des Rotors des Motors geschaffen werden. Bei der Planung der Konstruktion kann man einige der in den Richtlinien vorgestellten Lösungen verwenden Montage und Installation der rahmenlosen Motoren. Die neue Struktur sollte auch über die richtige Schnittstelle für den Anschluss an das jeweilige Getriebe oder eine Reihe von Getrieben verfügen.

Montage eines Motors an einem Getriebe

Um einen Motor an einem Getriebe zu befestigen, kann eine Flanschverbindung verwendet werden, bei der die Teile mit Schrauben befestigt werden. Die Montage eines Motors an einem Dehnungswellengetriebe ist in Abb. 2 dargestellt. Es stellt kein endgültiges Design dar und wird hier nur zur Veranschaulichung wiedergegeben. Zur Verbindung der Wellen können Keilnuten und Schlüssel verwendet werden. Abhängig von der Größe des Motordurchmessers im Verhältnis zum Getriebedurchmesser kann die Verbindung auf unterschiedliche Weise hergestellt werden: siehe Abb. 2, a vs. Abb. 2, b.

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Auf die gleiche oder ähnliche Weise kann ein Motor in jeden anderen Getriebetyp integriert werden.

Die Motoren von Alva sind in der Regel kompakter als herkömmliche Servomotoren. Der Vorteil ist der geringere mechanische Fußabdruck der Lösung (Bild 3).

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Tiefere Integration von Motor und Getriebe

Wenn die mechanische Struktur der Getriebe neu konzipiert werden kann, sind Lösungen möglich, bei denen sich der rahmenlose Motor und die Getriebeelemente Teile der gemeinsamen Tragstruktur, wie z. B. Welle oder Lager, gemeinsam nutzen können. In Abbildung 4 sind die Lösungen mit in den Motor integriertem Planetengetriebe dargestellt.

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Das Dehnwellengetriebe hat einen Innenraum, in den ein Motor eingebaut werden kann (Bild 5). Diese Lösung erfordert ein geeignetes thermisches Design, um eine ausreichende Kühlung zu gewährleisten. Die Realisierung solch exotischer Lösungen ist nur in enger Zusammenarbeit zwischen Getriebe- und Motorenherstellern möglich.

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