Unit transmisi arus induktif di dalam rotor memungkinkan desain e-motor ultra-kompak
Data kinerja setara dengan mesin sinkron magnet permanen, yang saat ini merupakan bentuk penggerak paling umum untuk kendaraan elektronik
Keuntungan: tidak ada magnet atau bahan tanah jarang, peningkatan keamanan pasokan, dan keberlanjutan serta efisiensi yang lebih baik
Friedrichshafen, Jerman. ZF telah mengembangkan motor listrik yang tidak memerlukan magnet. Berbeda dengan konsep bebas magnet yang disebut motor sinkron tereksitasi terpisah (SESM) yang sudah tersedia saat ini, ZF's I2SM (In-Rotor Induktif-Excited Synchronous Motor) mentransmisikan energi medan magnet melalui pembangkit induktif di dalam poros rotor. Hal ini membuat motor kompak secara unik dengan tenaga dan kepadatan torsi maksimum.
（ZF） Magnet Kurang Motor E
Varian lanjutan dari motor sinkron tereksitasi terpisah ini merupakan alternatif mesin sinkron magnet permanen (PSM). Yang terakhir ini merupakan motor yang paling sering digunakan pada kendaraan listrik, namun berbahan dasar magnet yang memerlukan bahan tanah jarang untuk produksinya. Dengan saya2SM, ZF menetapkan standar baru untuk menjadikan e-motor sangat berkelanjutan dalam produksi dan sangat bertenaga serta efisien dalam pengoperasiannya.
“Dengan e-motor bebas magnet tanpa bahan tanah jarang ini, kami memiliki inovasi lain yang secara konsisten meningkatkan portofolio penggerak listrik kami untuk menciptakan mobilitas yang lebih berkelanjutan, efisien, dan hemat sumber daya,” kata Dr. Holger Klein, CEO dari ZF. “Ini adalah prinsip panduan kami untuk semua produk baru. Dan saat ini kami tidak melihat pesaing yang menguasai teknologi ini sebaik ZF.” Dibandingkan dengan sistem SESM pada umumnya, eksitasi induktif dapat mengurangi kerugian transmisi energi ke rotor sebesar 15 persen. Selain itu, CO2jejak dalam produksi, yang timbul pada e-motor PSM khususnya karena magnet termasuk bahan tanah jarang, dapat dikurangi hingga 50 persen.
“Motor listrik kompak unik tanpa magnet ini merupakan bukti mengesankan dari strategi kami untuk menjadikan e-drive lebih hemat sumber daya dan berkelanjutan, terutama melalui peningkatan efisiensi,” kata Stephan von Schuckmann, Anggota Dewan Manajemen ZF Group.
Selain manfaat menghilangkan bahan tanah jarang dalam kemasan yang kompak dan kuat, I2SM menghilangkan kerugian drag yang terjadi pada e-motor PSM tradisional. Hal ini memungkinkan efisiensi yang lebih baik pada titik pengoperasian tertentu seperti perjalanan jauh di jalan raya dengan kecepatan tinggi.
Desain rotor yang canggih membuat e-motor sangat kompak
Untuk memastikan bahwa medan magnet pada rotor dihasilkan oleh arus dan bukan magnet, konsep SESM konvensional saat ini masih memerlukan elemen geser atau sikat dalam banyak kasus, yang memaksa kompromi: Ruang instalasi kering, yaitu tidak dapat diakses untuk pendinginan oli dan dengan segel tambahan, diperlukan. Akibatnya, SESM konvensional memakan waktu sekitar 90 mm lebih banyak
ruang secara aksial. Akibatnya, produsen umumnya tidak dapat secara fleksibel memvariasikan varian PSM dan SESM dalam perencanaan model mereka tanpa upaya tambahan.
Untuk menawarkan keunggulan mesin sinkron tereksitasi terpisah secara kompetitif, ZF telah berhasil mengkompensasi kelemahan terkait desain mesin sinkron tereksitasi terpisah yang umum. Secara khusus, kepadatan torsi telah meningkat secara signifikan dibandingkan dengan yang tercanggih berkat desain rotor yang inovatif. Integrasi eksitasi dengan ruang netral ke dalam rotor berarti tidak ada kerugian ruang aksial. Selain itu, peningkatan kepadatan daya pada rotor menyebabkan peningkatan kinerja.
Eksitasi induktif sebagai teknologi utama
Prasyarat teknologi untuk inovasi ZF adalah energi ditransfer secara induktif, yaitu tanpa kontak mekanis, ke dalam rotor, menghasilkan medan magnet melalui kumparan. Jadi, I2SM tidak memerlukan elemen sikat atau slip ring. Selain itu, tidak perlu lagi menjaga area ini tetap kering dengan menggunakan segel. Seperti halnya magnet permanen
motor sinkron, rotor didinginkan secara efisien dengan mensirkulasikan oli. Dibandingkan dengan motor sinkron tereksitasi terpisah pada umumnya, inovasi ZF memerlukan ruang pemasangan aksial hingga 90 milimeter lebih sedikit. Namun dalam hal kepadatan tenaga dan torsi, inovasi ZF beroperasi pada level PSM.
ZF berencana untuk mengembangkan I2Teknologi SM menuju kematangan produksi dan menawarkannya sebagai opsi dalam platform e-drive miliknya. Pelanggan dari segmen mobil penumpang dan kendaraan komersial kemudian dapat memilih antara varian dengan arsitektur 400-volt atau dengan arsitektur 800-volt untuk aplikasinya masing-masing. Yang terakhir ini mengandalkan chip silikon karbida dalam elektronika daya.
