Hochleistung in klein - Herzschlag der Dyson Produkte: Neues Kapitel der Digitalen Motoren

In Westpark, Dysons Fabrik für digitale Motoren in Singapur, arbeiten 50 Hochgeschwindigkeitsroboter Hand in Hand. Bis zu sechs Millionen Motoren pro Jahr kann die komplett automatisierte Fertigungslinie stemmen. Alle sechs Sekunden läuft hier ein Motor vom Band. Und die Aggregate haben es – buchstäblich – in sich.

Digitaler Motor V6: Fünfmal so schnell wie ein Formel-1-Motor

So bringt der jüngste Spross der britischen Hightech-Schmiede, der Digitale Motor V6, gerade mal 220 Gramm auf die Waage und ist im Vergleich zum Vorgänger V2 rund 50 Prozent kleiner. In puncto Leistung kann das Leichtgewicht aber mit den Großen mithalten. Sein elektrisches „Herz“: Ein starker Neodym-Magnet, der mit bis zu 110.000 U/min um die eigene Achse rotiert. Damit dreht der Motor fünfmal so schnell wie der eines Formel-1-Fahrzeugs, das max. 19.000 U/min auf den Tacho bringt, und immerhin dreimal schneller als ein konventioneller Staubsaugermotor.

Redesign – Verbesserung des Zusammenspiels

Den starken Auftritt verdankt das Leichtgewicht einem Redesign zentraler Komponenten und der Verbesserung ihres Zusammenspiels. Beispiel Stator und Rotor: Sie sind im V6-Gleichstrommotor noch enger aneinandergerückt und auf eine stabile Wechselwirkung der Magnetfelder des rotierenden Permanentmagneten und der Wicklung im stationären Part (Stator) ausgelegt. Spezielle Wärmeableiter schützen den Motor vor Überhitzung.

Ohne mechanische Schleifkontakte

Da konventionelle Kohlebürsten verschleiß- und störanfällig sind, verzichtet der V6 auf mechanische Schleifkontakte und setzt auf elektronisch gesteuerte Wechselrichter als Stromwender. Sie sorgen dafür, dass der Motor nach jeder Halbdrehung umgepolt wird, so dass sich gleichnamige Pole gegenüberstehen und abstoßen - und auf diese Weise das Drehmoment erzeugen. Die komplette Steuerung des V6 hat Dyson selbst entwickelt. Ein interner Mikroprozessor überwacht die Position des Magneten, wenn er rotiert und nimmt pro Sekunde 3.300 Anpassungen vor, um seine Geschwindigkeit zu kontrollieren.

Wirkungsgrad: 84 Prozent

Auch das Ventilatorrad, das den Luftstrom erzeugt, und der Diffusor, der den Luftstrom lenkt und verdichtet, wurden einem Redesign unterzogen. Ihr Zusammenspiel ist so abgestimmt, dass die Motorleistung in einen maximalen Luftstrom umgesetzt wird. Der Wirkungsgrad des Systems liegt bei 84 Prozent.

Einsatz im Dyson v6

In Dysons stärkstem kabellosen Staubsauger, Dyson v6, erzeugt der ultraschnelle Minimotor bei einer Aufnahmeleistung von 350 Watt in der Grundeinstellung eine Saugleistung von stattlichen 28 Airwatt und lässt sich über eine Powertaste auf bis zu 100 Airwatt hochfahren. Die Motorleistung wird effizient genutzt und in einen maximalen Unterdruck bzw. Luftstrom umgesetzt.

Mini-Motor Geräte mit ergonomischeren Bedienkonzepten

Mit seinen kleinen Abmessungen - der V6 ist in einem Gehäuse mit einem Innendurchmesser von 66 Millimetern verbaut - ermöglicht der Mini-Motor Geräte mit neuen ergonomischeren Bedienkonzepten. Beispiel, der Dyson v6: Hier liegt der Geräteschwerpunkt nicht mehr im Boden-, sondern im Handbereich. Denn der V6-Motor, der 22,2 Volt-Nickel-Mangan-Cobalt-Akku und die zweireihig gepackten Fliehkraftabscheider, das heißt die patentierten Dyson Zyklone, bringen zusammen nur 2,1 Kilogramm auf die Waage. Damit lässt sich der Schnurlossauger besonders leicht manövrieren und heben. Selbst das Saugen der Zimmerdecke verlangt keine körperliche Anstrengung.

Entwicklungszeit sieben Jahre – 30 Patente angemeldet

Rund sieben Jahre haben Dyson Ingenieure, darunter Material- und Elektronikspezialisten, aber auch Luft- und Raumfahrtexperten, im britischen Entwicklungszentrum in Malmesbury am V6 getüftelt und hier inzwischen 30 Patente angemeldet. Schon seit 1999 stecken die Briten jedes Jahr rund 10 Millionen Pfund (13,8 Millionen Euro) in die Motor-Entwicklung. „Uns geht es darum, die besten Antriebe für noch kompaktere, leichtere und effizientere Geräte zu entwickeln", erklärt Dyson CEO Max Conze.

Dyson: Motoren für effiziente Geräte

Dyson CEO Max Conze: „Die Motoren, die wir brauchen, bekommen wir nicht am Markt.“

Die Bilanz kann sich sehen lassen. Im Vergleich mit 2008 verbraucht ein neuer Dyson Staubsauger 2015 bei der Bodenreinigung rund 40 Prozent weniger Energie. Für Conze steht fest: Das geht nur mit dem unternehmenseigenen Know-how. „Die Motoren, die wir dafür brauchen, bekommen wir nicht am Markt."