Propozycja firmy ma być alternatywą dla napędów synchronicznych z magnesami trwałymi. Taka jednostka przenoszenia prądu wewnątrz wirnika umożliwia ultrakompaktową konstrukcję silnika elektrycznego.
Firma opracowała silnik elektryczny, który nie wymaga zastosowania magnesów. W przeciwieństwie do bezmagnesowych koncepcji tzw. oddzielnie wzbudzanych silników synchronicznych (SESM), które są obecnie dostępne, silnik I2SM (In-Rotor Inductive-Excited Synchronous Motor) firmy ZF przekazuje energię do pola magnetycznego za pośrednictwem wzbudnicy indukcyjnej wewnątrz wału wirnika. Dzięki temu silnik jest wyjątkowo kompaktowy, osiągając jednocześnie maksymalną gęstość mocy i maksymalny moment obrotowy.
Ten zaawansowany wariant oddzielnie wzbudzanego silnika synchronicznego jest więc alternatywą dla maszyn synchronicznych z magnesami trwałymi (PSM). Te ostatnie są obecnie najczęściej stosowanymi silnikami w pojazdach elektrycznych, ale opierają się na magnesach, których produkcja wymaga użycia pierwiastków ziem rzadkich. Dzięki I2SM firma ZF wyznacza nowy standard w produkcji silników elektrycznych, które są niezwykle zrównoważone, a także bardzo silne i wydajne w eksploatacji.
- Dzięki bezmagnesowemu silnikowi elektrycznemu produkowanemu bez zastosowania pierwiastków ziem rzadkich, opracowaliśmy kolejną innowację, dzięki której konsekwentnie ulepszamy nasze portfolio napędów elektrycznych, aby stworzyć jeszcze bardziej zrównoważoną, wydajną i oszczędzającą zasoby mobilność - powiedział dr Holger Klein, Dyrektor Generalny ZF.
Większa wydajność
W porównaniu ze zwykłymi systemami SESM, wzbudnica indukcyjna może zmniejszyć straty związane z przenoszeniem energii do wirnika o 15 procent. Ponadto ślad węglowy w produkcji, który powstaje w przypadku silników elektrycznych PSM, w szczególności ze względu na magnesy zawierające pierwiastki ziem rzadkich, można zmniejszyć nawet o 50 procent.
- Ten wyjątkowo kompaktowy, bezmagnesowy silnik elektryczny jest doskonałym potwierdzeniem naszej strategii mającej na celu zmniejszenie zużycia zasobów i zrównoważony rozwój e-napędów, głównie poprzez poprawę ich wydajności - powiedział Stephan von Schuckmann, członek Zarządu Grupy ZF.
- Konsekwentnie stosujemy wydajną technologię węglika krzemu 800 V, eliminując równocześnie metale ziem rzadkich - a wszystko to bez zwiększania wymiarów i wagi.
Oprócz korzyści wynikających z rezygnacji z pierwiastków ziem rzadkich w kompaktowym i wydajnym układzie, I2SM eliminuje straty oporu powstające w tradycyjnych silnikach elektrycznych PSM. Zapewnia to lepszą wydajność w niektórych trybach pracy, takich jak długie przejazdy autostradą z dużą prędkością.
Elastyczniejsze wdrożenie napędu
Aby móc oferować korzyści oddzielnie wzbudzanych maszyn synchronicznych w sposób konkurencyjny, firmie ZF udało się zrekompensować wady konstrukcyjne typowych oddzielnie wzbudzanych maszyn synchronicznych. W szczególności gęstość momentu obrotowego została znacznie zwiększona w porównaniu do stanu techniki dzięki innowacyjnej konstrukcji wirnika. Neutralna przestrzennie integracja wzbudnicy z wirnikiem oznacza, że nie występują wady związane z przestrzenią osiową. Ponadto wzrost gęstości mocy w wirniku prowadzi do poprawy wydajności.
ZF planuje rozwinąć technologię I2SM do poziomu dojrzałości produkcyjnej i zaoferować ją jako opcję w ramach własnej platformy napędu elektrycznego. Klienci z segmentów samochodów osobowych i pojazdów użytkowych mogą następnie wybrać wariant z architekturą 400 V lub 800 V dla swoich odpowiednich zastosowań. Ta ostatnia opiera się na chipach z węglika krzemu w elektronice mocy.
Fot. ZF
Komentarze (0)