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Antriebstechnik Elektromobilität

Bis zu 220 kW Leistung aus dem 3D-Drucker

Leistungsdichte Elektromotor
Der extrem leichte Elektromotor soll fast vollständig aus dem 3D-Drucker kommen und in der Spitze bis zu 20kW/kg Leistungsdichte erreichen.
© Equipmake

Mit Elektromotoren aus dem 3D-Drucker will das Unternehmen Equipmake die Leistungsdichte vervierfachen. Bis zu 20kW pro Kilogramm und ein sehr geringes Motorgewicht ist das Ziel der Zusammenarbeit mit dem additiven Fertiger HiETA. Weniger Metall macht die Motoren zudem effizient und günstig.

Das englische Elektrifizierungsunternehmen Equipmake hat gemeinsam mit der Organisation für additive Fertigung HiETA einen neuartigen Elektromotor entwickelt. Nach Angaben des Online-Portals »Green Car Congress« soll der Motor mit dem Codenamen »Ampere« vor allem wenig wiegen, effizient und kostengünstig sein und mit einer Spitzenleistungsdichte von mehr als 20 kW pro Kilogramm punkten – das ist mehr als viermal so hoch wie bei einem herkömmlichen Elektromotor.

Der Schlüssel zu dieser leistungsfähigen Kombination ist ein modernes Motordesigns mit additiver Fertigung. Die Metallstruktur des Motors kann in 3D gedruckt werden, anstatt aus einem massiven Block gefräst zu werden. Damit wird Metall nur dort eingesetzt, wo es benötigt wird. Ein zweiter Vorteil ist, dass dünne, thermisch effiziente Wände und fein-optimierte Oberflächendetails direkt mit der Motorstruktur kombiniert werden können. Damit können bisher mehrteilig aufgebaute Baugruppen durch eine einzige, komplexe Architektur ersetzt werden. Der neue Aufbau verspricht eine außergewöhnlich hohe Kühlfähigkeit, ein geringes Gewicht sowie eine geringe Trägheit und ermöglicht eine stark erhöhte Rotationsgeschwindigkeit.

Weniger Material, weniger Kosten – mehr Leistung

Der Fertigungsansatz des Ampere verwendet gegenüber herkömmlichen Produktionsprozessen sehr viel weniger hochfeste Legierungen für die  Motorkonstruktion, wie auch sehr wenig aktive – und damit teure – Materialien, wie etwa Magneten.  - den Magneten. Dadurch sinken die Kosten pro Motor signifikant, was aber keineswegs die Leistung beeinträchtigt. Im Gegenteil, Equipmake und HiETA streben für den Ampere eine Spitzenleistung von 220kW bei 30.000 U/min und einem Gewicht von weniger als 10 Kilogramm an. Im Vergleich dazu bieten nach Angaben der Unternehmen selbst die besten heute verfügbaren Standard-Permanentmagnetmotoren nur 5kW pro Kilogramm. Die ersten Prototypen des Ampere-Motors sollen in 12 Monaten verfügbar sein.

Der neuartige Motor wird in der 2019 in Betrieb genommenen Equipmake-Fabrik in Snetterton, Großbritannien gefertigt , wo sowohl Motoren wie auch vollständig elektrifizierte Plattformen entworfen, getestet und hergestellt werden, hauptsächlich für die Automobil- und Luftfahrtindustrie. In Norfolk werden bereits die Equipmake Elektrobus-Chassis und APM-Motoren für Elektrobusse und das angekündigte Ariel »Hipercar« des Unternehmens gefertigt.


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