Segmentmagnete: so spezifizieren Sie sie

1. Was ein Segmentmagnet ist

Ein Segmentmagnet (auch Magnetsegment) ist ein gekrümmtes Teil, das der Form von Rotor oder Stator folgt und deshalb in einer runden Anordnung dicht am Luftspalt sitzt. Er wird in bürstenlosen DC-Motoren, Servo- und Traktionsmotoren eingesetzt, wo er einen gleichmäßigen Fluss über den Luftspalt, ein ruhigeres Drehmoment und ein geringeres Rastmoment liefert [3].

2. Die sechs Maße und die Magnetisierungsrichtung

Ein Lieferant fasst einen Bogen in sechs Angaben zusammen; fehlt eine, muss das Werk raten [1]:

• Außenradius (OR): die konvexe Fläche zum Luftspalt hin.
• Innenradius (IR): die konkave Fläche, die beim Rotor mit aufgeklebten Magneten die Klebefläche ist.
• Öffnungswinkel: der vom Segment abgedeckte Winkel in Grad.
• Axiale Länge.
• Wandstärke: OR minus IR. Dieselbe Quelle gibt an, dass Bruch und Schleifausbeute bei großem Radius unterhalb von etwa 2 mm rasch schlechter werden [1].
• Magnetisierungsrichtung: parallel oder radial, mit markierter Nordseite.

3. Parallele oder radiale Magnetisierung

Bei paralleler Magnetisierung verlaufen die Feldlinien parallel, als wäre ein rechteckiger Block zu einem Bogen gebogen. Die Vorrichtung ist einfacher, und der Fluss hat sein Maximum in der Polmitte, was einen leicht trapezförmigen Verlauf ergibt. Bei radialer Magnetisierung zeigt der Fluss entlang des Radius, senkrecht zum Luftspalt; das ergibt einen gleichmäßigeren Luftspaltfluss und eine eher sinusförmige Gegen-EMK, erfordert aber eine spezielle Radialvorrichtung [1]. Welche Variante Sie brauchen, folgt aus Motorauslegung und Ansteuerung: Sechs-Schritt-BLDC-Antriebe vertragen die Trapezform, während sinusförmig geregelte FOC/PMSM-Antriebe vom glatteren Verlauf profitieren [1]. Teilen Sie dem Lieferanten mit, welche Variante Sie benötigen; überlassen Sie das nicht ihm.

4. Toleranzen

Als Beispiel dafür, was ein Lieferant veröffentlicht: Eine Quelle nennt Standardtoleranzen von ±0,10 mm für Außenradius, Innenradius und Wandstärke, ±0,5° für den Öffnungswinkel und ±0,15 mm für die axiale Länge, wobei engere „Präzisionswerte“ erhältlich sind, und gibt an, dass der Fluss pro Pol typischerweise innerhalb von ±5 % gehalten wird [1]. Das sind die Angaben eines einzelnen Lieferanten, weder eine Norm noch unsere Zusage. Toleranzen unterscheiden sich von Werk zu Werk und von Teil zu Teil; geben Sie daher die benötigte Toleranz auf der Zeichnung an und lassen Sie sich vom Werk bestätigen, dass sie eingehalten wird. Wenn der Flussabgleich von Pol zu Pol wichtig ist, fragen Sie nach abgestimmten Sätzen [1].

5. Güte und Temperatur

Die Güte muss zusammen mit der maximalen Einsatztemperatur gewählt werden [1]. Motormagnete benötigen meist ein Güte-Suffix für hohe Koerzitivfeldstärke (SH, UH und höher); in unserem Auswahlleitfaden steht, wie Suffix und Temperatur zusammenpassen. Viele dieser Güten beruhen auf Dysprosium oder Terbium und können daher einer chinesischen Exportlizenz unterliegen [4]; lesen Sie unseren Lizenzleitfaden, bevor Sie einen Liefertermin festlegen.

6. Wirbelströme und Segmentierung

Gesinterter NdFeB leitet Strom, daher fließen in Rotormagneten induzierte Ströme, die sie von innen erwärmen; Wärme senkt die Koerzitivfeldstärke und erhöht das Risiko der Entmagnetisierung [2]. Eine Möglichkeit, die Verluste zu senken, ist, einen Magneten in elektrisch voneinander isolierte Stücke zu teilen. Theoretisch sinkt der Verlust mit dem Quadrat der Stückzahl; in der Praxis fällt der Gewinn geringer aus, zum Beispiel etwa 30–40 % bei zwei Stücken und 12–20 % bei vier, und das praktische Optimum liegt meist bei zwei bis sechs Segmenten [2]. Die Stücke müssen gegeneinander isoliert sein; ein leitfähiger Klebstoff oder eine leitfähige Hülse kann sie kurzschließen und den Nutzen aufheben [2]. Ob segmentiert wird, ist eine Entscheidung der Motorauslegung; klären Sie sie daher vor der Bestellung mit Ihrem Konstrukteur.

7. Was Sie uns für ein Angebot senden sollten

• Zeichnung oder die oben genannten sechs Maße, mit Toleranzen.
• Magnetisierung: parallel oder radial, Nordseite markiert.
• Güte und maximale Einsatztemperatur.
• Beschichtung (zum Beispiel Ni-Cu-Ni oder Epoxid) und Umgebung.
• Menge pro Bestellung und pro Jahr sowie die Lieferadresse.
• Ob Sie segmentierte oder abgestimmte Sätze benötigen und welche Prüfungen und Prüfberichte Sie verlangen.

Literaturverzeichnis

1. [1]  Radial Magnets, Inc. (n.d.). Arc segment magnets. https://radialmagnet.com/arc-segment-magnets/
2. [2]  Radial Magnets, Inc. (n.d.). Magnet eddy current losses. https://radialmagnet.com/magnet-eddy-currents-losses/
3. [3]  HSMAGNET (n.d.). Motor magnets: arc segment magnets and rotor magnets explained. https://hsmagnet.com/?p=14493
4. [4]  MainRich Magnets (2026). Rare earth magnet export compliance in 2026. https://mainrichmagnets.com/rare-earth-magnet-export-compliance

Wichtiger Hinweis: Dieser Leitfaden enthält allgemeine technische Informationen auf der Grundlage der zitierten öffentlichen Quellen. Angaben anderer Lieferanten sind Beispiele und keine Spezifikation, kein Angebot und keine Zusage von Rami Technics. Prüfen Sie jede Konstruktionsentscheidung anhand des Datenblatts der genauen Güte und Form und testen Sie ein Muster unter realen Bedingungen.