Duitse elektrische motor zendt stroom draadloos naar de rotor | Technisch Weekblad
Nieuws

Duitse elektrische motor zendt stroom draadloos naar de rotor

Automakers werken wereldwijd aan elektrische motoren die geen permanente magneten gebruiken. Voor die magneten zijn immers zeldzame aardmetalen die voor 97% uit China komen en die alsmaar duurder worden. Ook aardmetalen die elders worden gemijnd belanden toch weer in China om daar verwerkt te worden in permanente magneten. Het winnen van aardmetalen veroorzaakt allerlei sociale en milieuproblemen die afbreuk doen aan het duurzame imago van een elektrische auto.

Zowel de Renault Zoe als de BMW iX3 hebben al een synchroonmotor met een elektromagneet in plaats van een permanente magneet waarbij zowel stator als rotor worden voorzien van stroom. Elektromagneten bieden een grotere flexibiliteit om de parameters van de motor aan te passen. Het nadeel is wel dat er een slipring nodig is om elektriciteit over te brengen op de koperspoelen in de draaiende rotor. Zulke bewegende contacten veroorzaken iets wat je in een EV nu net niet wil: slijtage.

Om het probleem van deze slijtage compleet te omzeilen heeft het Duitse bedrijf Mahle een motor ontworpen zonder permanente magneten die elektriciteit draadloos naar de rotor zend. Mahle heeft op dit terrein de nodige ervaring opgedaan met systemen die via inductie batterijen opladen. Een spoel onder wisselstroom zendt stroom via inductie naar een elektrode in de rotor. Die zet vervolgens koperspoelen onder stroom om een elektromagnetisch veld op te wekken.

Duurzamer en goedkoper

Martin Berger zei op een online persconferentie van Mahle dat dit nieuwe ontwerp opereert zonder elektrische contacten, zonder slijtage en zonder gruis in de motor. Het hoofd van Mahle’s R&D voegde daar aan toe dat het erg eenvoudig is om zo’n rotor zonder magneten te vervangen. Mahle’s EV heeft nog minder bewegende delen en is daardoor nog duurzamer en misschien ook goedkoper dan bestaande elektrische motoren.

Berger wees ook op het hoge rendement van de motor zowel bij lage als hoge koppels. In een typisch EV-gebruik haalt de motor tenminste een rendement van 95%, een percentage dat alleen onderdoet voor raceauto’s van de Formule E. Het Duitse bedrijf denkt nog 18 maanden nodig te hebben voor de motoren in massaproductie kunnen worden genomen. Ze zouden uitermate geschikt zijn voor elektrische voertuigen van sedans tot kleine vrachtauto’s.

Japanse vinding uit 2010

Overigens hebben onderzoekers van de Japanse Hokkaido University al in 2010 een elektrische automotor ontwikkeld, waarin zich geen zeldzame aardmetalen bevinden. Door het aantal spoelen in een conventionele motor te verhogen slaagden de Japanse onderzoekers erin een ferrietmagneet motor voldoende vermogen te bezorgen. Ferrietmagneten zijn gemaakt van ijzerpoeder en daardoor tien tot twintig keer goedkoper dan magneten gebaseerd op zeldzame aardmetalen.

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW