Stojan ze stali amorficznej zmniejsza straty silnika

Zastępując konwencjonalną stal elektrotechniczną ultracienkimi laminatami amorficznymi, hybrydowa architektura silnika bada, w jaki sposób zmniejszenie strat magnetycznych mogłoby poprawić wydajność układu napędowego.

Firma Horse Powertrain wprowadziła hybrydowy silnik z przekładnią zbudowaną w oparciu o technologię stojana ze stali amorficznej, której celem jest poprawa efektywności elektromagnetycznej w zelektryfikowanych układach napędowych.Konstrukcja, określana jako silnik amorficzny, koncentruje się na zmniejszeniu strat w rdzeniu silnika przy jednoczesnym zachowaniu poziomów wyjściowych wymaganych w zastosowaniach pojazdów hybrydowych.

Na poziomie systemu poprawa wydajności silnika może bezpośrednio wpłynąć na efektywność wykorzystania energii elektrycznej w hybrydowych układach napędowych.Zmniejszając wewnętrzne straty elektromagnetyczne, silnik może poprawić konwersję energii podczas napędu i hamowania regeneracyjnego.Oczekuje się, że po zintegrowaniu z architekturą pojazdów hybrydowych projekt przyczyni się do zmniejszenia całkowitego zużycia paliwa i energii o około 1 procent w porównaniu z konwencjonalnymi konstrukcjami silników.

Ten wzrost wydajności jest powiązany ze zmianami w sposobie zarządzania stratami magnetycznymi wewnątrz stojana.Konstrukcja ogranicza powstawanie prądów wirowych i straty żelaza występujące podczas cyklicznych zmian strumienia magnetycznego, czyli dwóch częstych źródeł nieefektywności silników trakcyjnych.Według firmy takie podejście zmniejsza straty żelaza w stojanie o około 50 procent w porównaniu z porównywalnymi silnikami, które opierają się na konwencjonalnej stali elektrotechnicznej.Niższe straty w rdzeniu mogą również ograniczyć wytwarzanie ciepła w silniku, co może sprzyjać lepszej stabilności termicznej podczas pracy.

Ulepszenia osiągnięto dzięki zastosowaniu warstw stopu stali amorficznej w rdzeniu stojana.W przeciwieństwie do konwencjonalnej stali elektrotechnicznej, stal amorficzna zapewnia wyższą przenikalność magnetyczną i niższe straty histerezy.Stojan jest montowany przy użyciu laminatów o grubości zaledwie 0,025 mm, czyli mniej więcej jednej dziesiątej grubości stosowanej w tradycyjnych konstrukcjach silników.Silnik ma zapewniać maksymalną moc 140 kW i moment obrotowy 360 Nm przy maksymalnej sprawności wynoszącej 98,2%.

Ingo Scholten, zastępca dyrektora ds. technologii w Horse Powertrain, twierdzi, że rozwój ten odzwierciedla ciągłe prace nad udoskonaleniem technologii napędu zelektryfikowanego.„Silnik amorficzny to idealne narzędzie do zasilania nowej generacji pojazdów elektrycznych o zwiększonej wydajności, pojazdów hybrydowych i hybryd typu plug-in o zwiększonym zasięgu”.