Ankerisolation

A
Verfasst von Giuseppe Juliano

Ankerisolationen gehören zu den zentralen Isolierteilen in elektrischen Maschinen. Sie sorgen für die elektrische Trennung zwischen Wicklungsdraht, Eisenkern (Blechpaket) und Kommutator und verhindern so Kurzschlüsse, Kriechströme und thermische Schäden. Einfach gesagt: Ohne Ankerisolation würde der Motor nicht zuverlässig laufen, da die Wicklungen den Eisenkern berühren und es sofort zu Durchschlägen käme.

In Elektromotoren, Generatoren und in der E-Mobilität sind Ankerisolationen sicherheitskritische Bauteile. Ihre Qualität bestimmt die Lebensdauer, Effizienz und Belastbarkeit der gesamten Maschine.

Aufbau des Ankers und Rolle der Isolation

Der Anker ist das Herzstück eines Motors. Er besteht aus:

  • Blechpaket aus geschichteten Elektroblechen, das den magnetischen Kreis bildet.

  • Kupferwicklungen, die den Strom führen.

  • Kommutator, der die Stromrichtung in den Wicklungen umschaltet.

  • Isolierteilen: Dazu zählen Ankerisolationen, Nutisolationen, Distanzscheiben und Kommutatorisolierungen.

Die Ankerisolation wird in die Nuten des Blechpakets eingelegt und trennt Kupferdraht elektrisch vom Eisenkern. Darüber hinaus schützt sie vor mechanischem Abrieb beim Wickeln, dämpft Schwingungen im Betrieb und sichert die Spannungsfestigkeit auch bei hohen Drehzahlen.

Materialien für Ankerisolationen

Die Materialauswahl richtet sich nach den geforderten Isolierstoffklassen (IEC 60085) und nach mechanischen bzw. thermischen Anforderungen. Gängige Werkstoffe sind:

  • Pressspan (Elektro-Isolierkarton): wirtschaftlich, bewährt für Standardmotoren mit niedriger bis mittlerer thermischer Belastung.

  • Polyesterfolien (PET, z. B. HOSTAPHAN®, Mylar®): hohe mechanische Festigkeit und gute elektrische Eigenschaften, weit verbreitet in Elektromotoren.

  • Aramidpapier (Nomex®): temperatur- und spannungsfest, Standard für langlebige und hochbelastete Motoren.

  • DMD-Laminate (Dacron/Mylar®/Dacron): Kombination aus Polyester und Vlies, für mittlere Temperaturklassen geeignet.

  • Polyimidfolien (Kapton®): extrem hitzebeständig, eingesetzt in Hochleistungsmotoren und Luftfahrt.

  • Mica-Produkte (Mikanit, Glimmerband): exzellente Durchschlagsfestigkeit für extreme Spannungen und Temperaturen.

Die Kombination von Materialien (z. B. Nomex®/PET-Laminate) ermöglicht maßgeschneiderte Eigenschaften.

Fertigungsverfahren

Ankerisolationen werden als Stanzteile, Rollenabschnitte oder Kiss-Cut-Elemente gefertigt. Die Verfahren hängen von Stückzahlen und Anforderungen ab:

  • Stanzen: wirtschaftlich bei großen Serien, hohe Präzision.

  • Rollenschneiden: ideal für standardisierte Streifen oder Nuteinlagen.

  • Kiss-Cut: ermöglicht selbstklebende oder leicht entnehmbare Isolationselemente.

  • Laserbearbeitung: präzise bei Prototypen und komplexen Geometrien.

Die Maßhaltigkeit wird in der Regel nach DIN ISO 2768 abgesichert, um Fertigungs- und Montagefehler auszuschließen.

Anforderungen und Prüfungen

Ankerisolationen müssen mehrere Eigenschaften sicherstellen:

  • Elektrische Sicherheit: Hohe Durchschlagsfestigkeit, Kriech- und Luftstrecken einhalten.

  • Thermische Beständigkeit: Dauerbetrieb je nach Isolierstoffklasse (Klasse B 130 °C, F 155 °C, H 180 °C oder höher).

  • Mechanische Stabilität: Widerstand gegen Scheuern und Druck beim Wickeln.

  • Verarbeitbarkeit: Eignung für automatische Wickelprozesse.

  • Langzeitstabilität: Alterungsbeständigkeit gegen Feuchte, Öle, Lacke und Vibration.

Typische Prüfungen sind Spannungsfestigkeit, Wärmealterung, Dimensionsprüfung und mechanische Belastungstests.

Einsatzgebiete

  • Klassische Elektromotoren: Gleichstrom- und Universalmotoren in Werkzeugmaschinen, Haushaltsgeräten, Pumpen.

  • Generatoren: Schutz der Wicklungen bei Dauerlast und hohen Spannungen.

  • Automotive und E-Mobilität: Hairpin-Motoren, Hochvolt-Antriebe, Elektrolenkungen.

  • Sonderanwendungen: Antriebe für Bahn- und Luftfahrt, die höchste thermische und mechanische Anforderungen stellen.

GOBA Fazit

Ankerisolationen sind unverzichtbare Elemente im Motorbau. Sie schützen die Wicklungen vor elektrischen Durchschlägen, sichern die thermische Stabilität und erhöhen die Lebensdauer der Maschine. Je nach Anwendungsfall reicht die Materialpalette von einfachem Pressspan bis hin zu Hochleistungslösungen aus Nomex®, Kapton® oder Mica. Präzise Fertigung und Normenkonformität nach DIN ISO 2768 sorgen dafür, dass diese Isolierteile zuverlässig in Serienproduktion eingesetzt werden können. Für Einkäufer, Konstrukteure und Qualitätsverantwortliche bedeutet dies: Die richtige Materialwahl und saubere Verarbeitung der Ankerisolation entscheiden über die Betriebssicherheit des Motors.

Kontaktieren Sie uns gerne, um die optimale Lösung für Ihre Anforderungen zu finden.

*Link zum Datenschutzhinweis

FAQ zur Ankerisolation

  • Eine Ankerisolation ist ein Isolierteil, das den Kupferdraht elektrisch vom Blechpaket des Ankers trennt und mechanisch schützt.

  • Häufig eingesetzt werden Pressspan, Polyesterfolien, Nomex®, DMD-Laminate, Kapton® und Mica-basierte Isolierstoffe.

  • Wichtig sind die Isolierstoffklassen nach IEC 60085 sowie Maß- und Formtoleranzen nach DIN ISO 2768.

  • Nur das passende Material stellt Durchschlagsfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und Lebensdauer des Motors sicher.

Giuseppe Juliano
Weiter

Kiss-Cut