Børstet, børsteløs eller aksialfluks-diskmotor? Tre generasjoner tredemøllemotorer

Motoren avgjør hvordan en tredemølle kjennes å gå på, hvor mye lyd den lager, hvor lenge den varer – og hvor stor maskinen må være. I denne guiden ser vi på tre generasjoner tredemøllemotorer: den børstede DC-motoren, den sylinderformede radialmotoren og den flate aksialfluks-diskmotoren som WalkMate bruker.

Generasjon 1: børstet DC-motor

De fleste rimelige tredemøller bruker en børstet likestrømsmotor. Strømmen overføres til den roterende delen gjennom kullbørster som gnisser mot en kommutator, tusenvis av ganger i minuttet. Det er en enkel og billig konstruksjon.

Ulempen er at børstene slites. Friksjonen gir varme, kullstøv og små gnister, og børstene må til slutt kontrolleres og byttes. Motoren sitter som regel i en boks foran løpeflaten.

Generasjon 2: sylinderformet radialmotor

En børsteløs radialmotor styrer strømmen elektronisk i stedet for med børster. Magnetene og spolene ligger i en sylinder rundt akselen, og magnetfeltet går radielt – ut fra sentrum. Det er den vanligste formen for elektriske motorer, og den finnes i alt fra vifter til verktøy. Fordi motoren er sylinderformet, plasseres den som regel i en motorboks foran på tredemøllen.

Generasjon 3: aksialfluks-PMSM-diskmotor – også børsteløs, men nyeste generasjon

I en aksialfluksmotor ligger magneter og spoler som flate skiver mot hverandre, og magnetfeltet går langs akselen. PMSM står for permanent magnet synchronous motor: rotoren har permanente magneter, og motorstyringen sender sinusformet strøm til spolene. Resultatet er en motor som er:

• Flat og kompakt – den får plass i rammen, ikke i en boks foran føttene.
• Kraftig for størrelsen – mye dreiemoment per centimeter.
• Jevn og stille – sinusstyringen gir et jevnt dreiemoment og lav lyd.
• Effektiv – høy virkningsgrad og ingen børster som slites.

De tre generasjonene side om side

	Børstet DC-motor	Radial børsteløs motor	Aksialfluks-PMSM-diskmotor (WalkMate)
Form	Sylinder	Sylinder	Flat skive
Kullbørster	Ja, slites	Nei	Nei
Plassering i tredemøllen	Motorboks foran	Som regel motorboks foran	I rammen – ingen motorboks
Kraft per centimeter	Lav	Middels	Høy
Dreiemoment	Varierer med belastning	Elektronisk styrt	Sinusstyrt, jevnt
Typisk levetid ved full belastning*	Rundt 3 000 timer	Over 10 000 timer (børsteløse motorer)
Typisk virkningsgrad*	Rundt 60 %	Rundt 80–90 % (børsteløse motorer)
Vedlikehold av motoren	Børster må byttes	Ingenting å bytte	Ingenting å bytte

* Typiske tall for børstede og børsteløse motorer generelt (Advanced Motion Controls), ikke målinger av en bestemt tredemølle.

Hva sier forskningen?

Aksialfluksmotorer med permanente magneter er grundig undersøkt. En oversiktsartikkel i IEEE Transactions on Industry Applications (Nishanth, Van Verdeghem og Severson, 2023) beskriver hvordan teknologien gir høy effekt- og dreiemomenttetthet i et kompakt format, og hvorfor den tas i bruk der plass og vekt betyr mye.

Patterson m.fl. sammenlignet aksialfluks- og radialmotorer og fant at aksialfluksmotoren ga rundt 1,8 ganger så høyt spesifikt dreiemoment som den beste radialmotoren ved 8 poler – og trengte mindre volum for samme dreiemoment.

Bilindustrien satser på det samme prinsippet. Mercedes-Benz eier motorprodusenten YASA, som lager aksialfluksmotorer og oppgir over 30 % høyere effekttetthet enn tradisjonelle motorer (Electronic Design, 2022).

Hva betyr det for deg?

• Mer løpeflate i en mindre maskin. Uten motorboks blir hele lengden løpeflate. På Apex er 130 cm av 137 cm løpeflate.
• Jevn fart i hvert steg. Sinusstyrt dreiemoment og presis motorstyring holder farten når foten treffer båndet.
• Lav lyd. Ingen børster som gnisser, og jevn drift.
• Lang levetid og lite vedlikehold. Ingen børster å bytte – litt silikonolje på båndet noen ganger i året er det meste.

Motorene i WalkMate Renaissance™ Series

Lite, Core, Edge og Apex har børsteløs aksialfluks-PMSM-diskmotor og aktiv kjøling. Core og Edge har opptil 1500 W maks effekt, og Apex opptil 2 610 W (ca. 3,5 hk) med totrinns reimdrift. Flaggskipet Studio har Børsteløs Dual Drive – to børsteløse motorer.

3,5 hk i en børsteløs aksialfluks-diskmotor er ikke det samme som 3,5 hk i en vanlig tredemølle: høyere virkningsgrad gir mindre varmetap, og mer dreiemoment per kilo gjør at motoren holder farten bedre når foten treffer båndet.

Les mer om hvordan motor, løpeflate, kjøling og Recovery™ virker sammen på WalkMate Renaissance™ – teknologien.

Kilder

• Nishanth, F., Van Verdeghem, J. og Severson, E. L. (2023): A Review of Axial Flux Permanent Magnet Machine Technology. IEEE Transactions on Industry Applications. experts.umn.edu
• Patterson, D. m.fl.: sammenligning av aksialfluks- og radialfluksmotorer. ncesr.unl.edu (PDF)
• Electronic Design (2022): The Lure of the Axial-Flux EV Motor – YASA og Mercedes-Benz.
• Advanced Motion Controls: Brushed vs Brushless Motors – typisk levetid, virkningsgrad og vedlikehold.