Vitesco fügt dem EMR4 eine separat erregte Synchronantriebsoption hinzu

Vitesco Technologies hat die vierte Generation seiner vollintegrierten elektrischen Achsantriebsplattform EMR4 um eine zusätzliche Option erweitert: Ein neuer Rotor ohne Permanentmagnete bildet das Herzstück einer fremderregten Synchron-Elektromaschine, die ohne Seltenerdmaterialien auskommt.

Der EMR4 (Electronics Motor Reducer) wurde im Juli 2021 von Vitesco vorgestellt. Je nach Kundenwunsch kann der EMR4 als permanent erregte Synchronmaschine ausgelegt werden und das Leistungsspektrum von 80 bis 230 kW abdecken. Im Vergleich zum EMR3 soll er bei gleicher Leistung 25 Prozent leichter sein.

Auf dem Wiener Motorensymposium 2023 zeigte der Zulieferer nun eine weitere Variante, bei der der PSM-Rotor mit Permanentmagneten durch einen neuen Rotor mit Elektromagneten ersetzt wird – der EMR4 wird so zur EESM oder fremderregten Synchronmaschine. Laut Vitesco-Mitteilung werden dadurch die Kosten für den Rotor gesenkt und zudem entfällt „der CO2-Rucksack für die Gewinnung und Verarbeitung der Erze“.

Die permanent erregten Elektromotoren galten früher als einfacher herzustellen als fremderregte Maschinen – da PSMs auch effizienter sind als beispielsweise Asynchronmotoren, werden sie mittlerweile häufig in Elektroautos eingesetzt. Laut Vitesco seien nun „entscheidende Hürden bei der Konstruktion fremderregter Maschinen überwunden“. Einerseits sei es „mit gezielten Designänderungen“ gelungen, für beide Technologien die gleiche Leistungsklasse zu erreichen, weshalb beide Optionen den gleichen Bauraum beanspruchen könnten.

Der EESM-Rotor, dessen Spulen über eine „ausgeklügelte Wickeltechnik“ verfügen, dürfte damit zu einer wirtschaftlichen Option werden. Seine Vorteile soll er vor allem bei leistungsstärkeren Elektromotoren ausspielen können, da bei höherem Leistungsbedarf mehr Magnete in einem PSM verbaut werden müssen, was beispielsweise auch die Masse des Rotors und dessen Preis erhöht. „Natürlich erfordert die EESM-Option ein zusätzliches Modul im Wechselrichter zur Steuerung der Spulen. Dennoch sind wir einer EESM-Plug-and-Play-Lösung sehr nahe“, sagt Gerd Rösel, Head of Innovation im Bereich Electrification Solutions bei Vitesco Technologies.

Neben der Kostenersparnis für Permanentmagnete, einer höheren Versorgungssicherheit und einer höheren Nachhaltigkeit bietet dieser Maschinentyp weitere Vorteile: „Wenn das Fahrzeug energiesparend rollt, spart die fremderregte Maschine eine Wattstunde Strom.“ „pro Kilometer, weil es kein permanentes Magnetfeld gibt, das den Rotor bremst“, fährt Rösel fort, „und reduziert so den Leistungsbedarf des Antriebs um bis zu fünf Prozent und das ohne mechanische Trennkupplung.“

„Spitzenergebnisse in der Nachhaltigkeit und Effizienz von Elektroautos werden erzielt, wenn der Fahrzeugantrieb optimal an das jeweilige Szenario angepasst wird“, sagt Thomas Stierle, Leiter der Division Electrification Solutions bei Vitesco Technologies. „Der fremderregte Rotor ohne Permanentmagnete ist für unsere Kunden eine besonders nachhaltige Option. Je höher die Leistungsanforderungen an den Antrieb, desto wirtschaftlich attraktiver wird die EESM-Technologie.“

vitesco-technologies.com

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