ローター内の誘導電流伝達ユニットにより、超小型の電動モーター設計が可能
現在電気自動車の最も一般的な駆動方式である永久磁石同期機と同等の性能データ
利点: 磁石や希土類材料が使用されていないため、供給の安全性が向上し、持続可能性と効率が向上します。
フリードリヒスハーフェン、ドイツ。 ZF は磁石を必要としない電動モーターを開発しました。 現在すでに利用可能な、いわゆる他励式同期モーター (SESM) の磁石を使用しないコンセプトとは対照的に、ZF の I2SM (ローター内誘導励磁同期モーター) は、ローター シャフト内の誘導励磁器を介して磁界のエネルギーを伝達します。 これにより、モーターは最大の出力とトルク密度を備えながら、他に類を見ないほどコンパクトになります。
（ZF） マグネットレスEモーター
したがって、この別励式同期モーターの高度な変形は、永久磁石同期機 (PSM) の代替品となります。 後者は現在、電気自動車で最も頻繁に使用されているモーターですが、磁石をベースにしており、その製造にはレアアース材料が必要です。 私と一緒に2SM と ZF は、生産において極めて持続可能であり、動作において非常に強力で効率的な電動モーターを製造するための新しい基準を設定しています。
「レアアース材料を使用しないこの磁石不要の電気モーターにより、当社は電気駆動ポートフォリオを継続的に改善し、さらに持続可能で効率的で資源を節約できるモビリティを実現する新たなイノベーションを実現しました」と CEO のホルガー・クライン博士は述べています。 ZF。 「これは、すべての新製品に対する当社の基本原則です。そして、現時点では、ZF ほどこのテクノロジーを習得している競合他社は見当たりません。」 一般的な SESM システムと比較して、誘導励磁機はローターへのエネルギー伝達の損失を 15% 削減できます。 さらに、CO2特に PSM 電動モーターでは希土類材料を含む磁石により生じる生産上の設置面積を最大 50% 削減できます。
ZF グループ取締役会メンバーのステファン・フォン・シュックマン氏は、「磁石を使わないこのユニークでコンパクトな電気モーターは、主に効率の向上を通じて、電子ドライブの資源効率を高め、持続可能なものにするという当社の戦略の印象的な証拠です。」と述べています。
コンパクトで強力なパッケージでレアアース材料を排除するという利点に加えて、I2SM は、従来の PSM 電動モーターで発生する抵抗損失を排除します。 これにより、高速での高速道路の長距離移動など、特定の動作ポイントでの効率が向上します。
高度なローター設計により電動モーターが非常にコンパクトになります
ロータ内の磁場が磁石ではなく電流によって確実に構築されるようにするために、従来の SESM コンセプトでは、ほとんどの場合、依然としてスライド要素またはブラシ要素が必要であり、力が犠牲になります。 乾燥した設置スペース、つまり、油冷却のためにアクセスできません。追加のシールが必要です。 その結果、従来の SESM は約 90 mm 多くのスペースを必要とします。
軸方向にスペースをとります。 その結果、メーカーは通常、追加の労力を費やすことなく、モデル計画において PSM と SESM のバリエーションを柔軟に変更することができません。
他励同期機の利点を競争力を持って提供するために、ZF は一般的な他励同期機の設計上の欠点を補うことに成功しました。 特に、革新的なローター設計のおかげで、トルク密度が最新技術と比較して大幅に増加しました。 励磁機をロータに空間的に中立に統合することは、軸方向の空間上の不利がないことを意味します。 さらに、ローターの出力密度の増加により、性能の向上につながります。
キーテクノロジーとしての誘導励起
ZF イノベーションの技術的前提条件は、エネルギーが誘導的に、つまり機械的接触なしにローターに伝達され、コイルによって磁場を生成することです。 したがって、私は2SM にはブラシ要素やスリップ リングは必要ありません。 さらに、シールによってこの領域を乾燥した状態に保つ必要もなくなりました。 永久磁石と同様に
同期モーターではオイルを循環させることでローターを効率よく冷却します。 一般的な他励式同期モーターと比較して、ZF のイノベーションでは必要な軸方向の設置スペースが最大 90 ミリメートル少なくなります。 ただし、出力とトルク密度の点では、ZF のイノベーションは PSM レベルで動作します。
ZF は I の開発を計画しています2SM テクノロジーは製品化に向けて成熟し、独自の e-ドライブ プラットフォーム内のオプションとして提供されます。 乗用車および商用車セグメントのお客様は、それぞれの用途に合わせて、400- ボルト アーキテクチャまたは 800- ボルト アーキテクチャのバリエーションを選択できます。 後者はパワーエレクトロニクスの炭化ケイ素チップに依存しています。
