Компанія ZF розробляє найкомпактніший у світі безмагнітний електродвигун

Компанії у всьому світі працюють над удосконаленням безмагнітних електродвигунів, щоб зробити їх більш життєздатним варіантом для електромобілів. ZF Friedrichshafen пішов тим самим шляхом бездротового індуктивного зв’язку, що й німецький постачальник автомобілів Mahle, але зі своєю унікальною конфігурацією. Інтегруючи свій індуктивний перетворювач у сам ротор, ZF заощаджує місце та створює компактний безмагнітний двигун, який домінує у сучасних електромобілях.

Замінивши магніти на роторі двигуна на електричні обмотки, виробники можуть усунути витрати, екологічні збитки та потенційні збої в ланцюжку поставок, пов’язані з видобутком рідкісноземельних матеріалів, необхідних для цих магнітів. Тим не менш, традиційні конструкції без магнітів вводять додаткові фізичні елементи, такі як ковзаючі кільця або щітки, необхідні для пропускання електричного струму в обмотки ротора, збільшуючи розмір і вагу, одночасно збільшуючи тертя та потенціал зносу. Таким чином, виробники електромобілів, як правило, йдуть шляхом найменшого опору, покладаючись на двигуни з постійними магнітами.

Безконтактна індукція є одним із перспективних рішень, що посилає електрику на котушки ротора без фізичних щіток або кілець, усуваючи їхні недоліки.

Щоб продовжити цю роботу, ZF інтегрувала свій індуктивний перетворювач у вал ротора в центрі котушок, усунувши додаткові 3,5 дюйми (90 мм) осьового простору, який, за оцінками, займають фізичні рішення, такі як щітки, пропонуючи при цьому щільність потужності та крутного моменту, який можна порівняти з PSM.

ZF називає цю конструкцію індуктивним внутрішньороторним збудженим синхронним двигуном (I2SM), і ідея полягає в тому, що автовиробник може замінити PSM цим новим типом двигуна, не жертвуючи нічим з точки зору упаковки або продуктивності. ZF також заявляє, що при безперервній роботі на високих швидкостях, наприклад, при русі шосе, I2SM буде працювати більш ефективно, ніж PSM.

Індуктивний перетворювач ZF виглядає компактнішим, ніж альтернативи, такі як Mahle, в якому використовуються два диски більшого діаметра навколо зовнішньої сторони валу ротора. Звичайно, неможливо однозначно порівняти ці дві прототипні системи або зробити висновки про те, що ZF є «найменш компактним і щільним електронним двигуном без магнітів і рідкісноземельних елементів у світі»

На цей час ZF заявляє, що планує продовжити розвиток виробництва з метою інтеграції блоків I2SM у платформи електроприводу 400 В та 800 В для постачання виробникам легкових та комерційних автомобілів. Джерело