134_HPED_high-peformance-electric-drive

Projektstart
01.04.2015

Projektende
30.04.2017

Projektstatus:
abgeschlossen

Damit zukünftige Fahrzeuge den neuen CO2 Emissionsrichtlinien gerecht werden können, werden verstärkt effiziente und leichte E-Antriebe eingesetzt. In Vorprojekten konnte gezeigt werden, dass mittels neuer speziell beschichteter Pulverwerkstoffe E-Maschinen realisiert werden können, die hinsichtlich Leistungsgewicht und Herstellkosten herkömmliche Maschinen übertreffen. Dies trifft sowohl auf Fahrantriebe als auch auf Nebenantriebe zu.

Ermöglicht wird dies durch neue Maschinen-Topologien, die anstelle einer 2 dimensionalen Magnetflussführung auf einer 3 dimensionalen Magnetflussführung beruhen. Dazu müssen aber die bisher aus Elektroblechen aufgebauten weichmagnetischen Bauteile durch aus pulverförmigen Werkstoffen hergestellte Bauteile – sog. Soft Magnetic Composite Werkstoffen, kurz SMC’ s – ersetzt werden. Die Partikel dieser neuen Pulver weisen eine elektrische Isolierschicht auf, die die Entstehung von starken Wirbelströmen (=Verluste) unterbinden, den magnetischen Fluss jedoch nicht beeinträchtigen. Die Verarbeitung dieser Pulver erfolgt auf modernen CNC Pulverpressen mit anschließender Wärmebehandlung.

 

In einem soeben abgeschlossenen Entwicklungsprojekt wurde gemeinsam mit der Fa. Hammerschmid und der JKU ein SMC Motor entwickelt, hergestellt und in dem Demofahrzeug Johammer 1.2 verbaut. Bei den Testfahrten hat sich gezeigt, dass die gewünschte Leistungsdichte im unteren Drehzahlbereich erreicht werden konnte, im oberen Drehzahlbereich aber die Verluste unzulässig hoch ansteigen. Eine detaillierte Analyse der Maschine lieferte Wirbelströme in den SMC Bauteilen als Hauptverursacher der Verluste.

Da am Markt befindliche E-Motorräder höhere Drehmomente am Hinterrad aufweisen ist die langfristige Bestrebung dieses auch bei künftigen Versionen des Johammers weiter zu steigern. Der erste Schritt dazu ist die neue SMC-Technologie gemeinsamen mit den Projektpartnern zu optimieren und umzusetzen.

 

Des Weiteren geht es, bei Rotor und Statorpaket, vor allem auch um die Überführung einer Prototypenkonstruktion in ein seriennahes, und vor allem großserientaugliches, Konzept. Die Bitter GmbH beschäftigt sich schon seit mehreren Jahren mit der Konzeptionierung und Aufbau von innovativen Elektroantrieben. Vor allem die seriennahe Umsetzung im automotiven Umfeld zählen hier zu den Kernkompetenzen. Für die Bitter GmbH, als Ingenieursbüro im automotiven Umfeld, ist das Knowhow im Produktentwicklungsprozess das wichtigste Kapital. Deswegen ist es von großer Bedeutung ständig an neuen Technologien zu forschen und entwickeln um den Vorsprung im High-End-Bereich halten zu können.

Projektpartner

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