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E-Antrieb frei von seltenen Erden

Vitesco Technologies zeigt Rotor ohne Permanentmagnete

27. April 2023, 9:44 Uhr | Irina Hübner

Identischer Bauraum für zwei unterschiedliche Technologien: Plug and Play für EESM und PSM.

Vitesco Technologies hat auf dem 44. Wiener Motorensymposium die vierte Generation seiner vollintegrierten elektrischen Achsantriebsplattform (EMR4) erweitert: Ein neuer Rotor ohne Permanentmagnete ist Teil der Plattformentwicklung. Die Ökobilanz wird dadurch besser.

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Seine elektrische Achsantriebsplattform (EMR4, Electronics Motor Reducer) hat Vitesco im Zuge des Life Cycle Engineerings für eine bessere Ökobilanz um eine zusätzliche Option erweitert: Ein neuer Rotor ohne Permanentmagnete ist Teil der Plattformentwicklung. Dieser Rotor bildet das Herz einer fremderregten elektrischen Synchronmaschine (EESM, Externally Excited Synchronous Machine), für die keine seltenen Erden benötigt werden. Dadurch sinken die Kosten für den Rotor. Zudem entfällt der CO2-Rucksack für die Gewinnung und Aufbereitung der Erze.

Fremderregte Maschinen bieten Vorteile

Bisher arbeiten in elektrifizierten Fahrzeugen vor allem Synchronmotoren mit Permanentmagneten im Rotor (sogenannte PSM, Permanentmagnet Synchronmotoren). Sie sind effizient und galten bisher als leichter zu fertigen als fremderregte Maschinen, in deren Rotor Spulen das Magnetfeld erzeugen.

Vitesco Technologies hat nun entscheidende Hürden in der Konstruktion von fremderregten Maschinen genommen: Aufbauend auf langer Markterfahrung und mit gezielten Designänderungen gelang es, die gleiche Leistungsklasse für beide Technologien (EESM und PSM) zu erreichen – und den vorhandenen Bauraum für beide Optionen zu nutzen. In Verbindung mit einer raffinierten Wickeltechnik wird der innovative EESM-Rotor so zu einer wirtschaftlichen Option für die neueste Antriebsplattform. Vor allem dann, wenn hohe Leistungsanforderungen große Magnetmassen im PSM erfordern, sind EESM-Maschinen günstiger und nachhaltiger.

Einer EESM-Plug-and-Play-Lösung nahe

»Natürlich wird für die EESM-Option ein zusätzliches Modul im Inverter zur Ansteuerung der Spulen benötigt«, sagt Dr. Gerd Rösel, Leiter Innovation in der Division Electrification Solutions bei Vitesco Technologies. »Trotzdem sind wir einer EESM-Plug-and-Play-Lösung sehr nahe.«

Neben der Kosteneinsparung für Permanentmagnete, der größeren Versorgungssicherheit und der höheren Nachhaltigkeit hat dieser Maschinentyp weitere Vorteile: »Wenn das Fahrzeug energiesparend rollt, spart die fremderregte Maschine pro Kilometer eine Wattstunde Strom, da kein permanentes Magnetfeld den Rotor bremst«, so Rösel weiter. »Damit reduziert sich der Leistungsbedarf des Antriebes um bis zu fünf Prozent und das ohne mechanische Trennkupplung.«