


Yhdistyneessä kuningaskunnassa kehitetään parhaillaan maailman tehokkainta kestomagneettisähkömoottoria. Asiantunteva sähköistysyritys Equipmake on tehnyt yhteistyötä johtavan lisäainevalmistusorganisaation HiETA:n kanssa kehittääkseen seuraavan sukupolven moottorin osana vallankumouksellista hanketta, jota rahoittaa Innovate UK.
- Asiantunteva sähköistämisyritys Equipmake ja johtava lisäainevalmistusyritys HiETA tekevät yhteistyötä uuden innovatiivisen sähkömoottorin kehittämiseksi.
- Sen koodinimi on AMPERE, ja siinä käytetään additiivista valmistusta, jotta se olisi kevyempi, pienempi ja lämpötehokkaampi kuin perinteiset kestomagneettimoottorit.
- AMPEREn tavoitteena on 220 kW:n huipputeho 30 000 kierroksella minuutissa ja alle 10 kg:n paino, ja sen tavoitteena on olla maailman tehokkain sähkömoottori, jonka teho on 20 kW kiloa kohti.
- Sen uraauurtava additiivisen valmistuksen - lähinnä 3D-metallitulostuksen - käyttö mahdollistaa myös sen, että se käyttää mahdollisimman vähän lujaa metalliseosta ja magneettimateriaalia, jolloin kustannukset pysyvät mahdollisimman alhaisina.
- AMPEREn sovelluksia on monilla aloilla autoteollisuudesta ilmailu- ja avaruusteollisuuteen ja merenkulkuun.
Koodinimeltään AMPERE, uusi moottori perustuu Equipmaken maailman johtavaan asiantuntemukseen sähkömoottorien suunnittelussa ja HiETA:n uraauurtavaan tietämykseen lämpötekniikan ja additiivisen valmistuksen alalla, ja sen tavoitteena on tuottaa erittäin kevyt, tehokas mutta edullinen sähkömoottori, jonka huipputehotiheys on yli 20 kW kiloa kohden - yli neljä kertaa niin suuri kuin tavanomaisen sähkömoottorin tehotiheys.
Avain AMPEREn suorituskykyyn on kehittyneen moottorirakenteen ja additiivisen valmistuksen yhdistelmä, joka mahdollistaa sen metallirakenteen 3D-tulostamisen sen sijaan, että se olisi jyrsitty kiinteästä aihiosta.
Tästä on monia etuja. Ensinnäkin metallia laitetaan vain sinne, missä sitä tarvitaan. Toiseksi lämpötehokkaat ohuet seinämät ja optimoidut hienot pintatiedot voidaan yhdistää suoraan moottorin rakenteeseen, jolloin moniosaiset kokoonpanot voidaan korvata yhdellä monimutkaisella arkkitehtuurilla, jolla on poikkeuksellinen jäähdytyskyky, joka on kevyt, pienen inertiapainon omaava ja jonka pyörimisnopeutta voidaan lisätä huomattavasti.
Tämä lähestymistapa tarkoittaa sitä, että AMPEREn rakentamisessa käytetään mahdollisimman vähän lujia seoksia, mutta myös mahdollisimman vähän kalliita aktiivisia materiaaleja eli magneetteja, mikä pitää kustannukset mahdollisimman alhaisina.
Equipmaken ja HiETA:n tavoitteena on 220 kW:n huipputeho 30 000 kierroksen minuutissa ja alle 10 kg:n paino AMPERE:lle. Vertailun vuoksi voidaan todeta, että jopa parhaat nykyisin käytössä olevat vakiomuotoiset kestomagneettimoottorit pystyisivät vaivoin tuottamaan 5 kW kiloa kohti. Equipmaken innovatiivinen APM 125 on yksi maailman tehokkaimmista autosähkömoottoreista, jossa käytetään yrityksen spoke-arkkitehtuuria jäähdytystehon maksimoimiseksi. Sen huipputeho on 125 kW 12 000 kierroksella minuutissa ja paino vain 14 kg, joten sen tehotiheys on vajaat 9 kW kiloa kohti.
Ensimmäiset AMPERE-prototyypit on tarkoitus ottaa käyttöön 12 kuukauden kuluessa.
Viime vuoden lopussa Equipmake avasi täysin uuden tehtaan Snettertonissa, Norfolkissa, jossa yritys tarjoaa täydellisen sähköajoneuvoratkaisun, joka kykenee suunnittelemaan, testaamaan ja valmistamaan kaiken moottoreista täysin sähköistettyihin alustoihin, tukien auto- ja ilmailualaa. Paikan päällä se suunnittelee ja valmistaa täysin integroituja sähköbussien alustoja yhä kansainvälisemmälle asiakaskunnalle. Sen innovatiivisia APM-moottoreita käytetään EBus-alustoissa, ja ne tulevat käyttämään myös tulevaa Ariel HIPERCAR -autoa.
Equipmaken toimitusjohtaja Ian Foley sanoi: "APM-mallistomme kehittyneet moottorit tarjoavat luokkansa johtavan tehotiheyden kompaktin ja kevyen rakenteensa ansiosta. Additiivinen valmistus on avain seuraavan askeleen avaamiseen, ja olemme iloisia voidessamme tehdä yhteistyötä HiETA:n kanssa AMPERE:n kehittämisessä. Tämä jännittävä hanke voi muuttaa täysin käsityksemme siitä, mitä sähkömoottori voi tarjota - ja kun näin pienessä paketissa on näin paljon suorituskykyä mahdollisimman alhaisin kustannuksin, tämä moottori mullistaa sähköisen liikkuvuuden entisestään, olipa kyse sitten autoteollisuudesta tai ilmailu- ja avaruusalasta. Olemme kiitollisia Innovate UK:lle tuesta ja odotamme innolla, että saamme ensimmäiset AMPERE-prototyypit käyttöön hyvin pian."
HiETA:n innovaatio-ohjelmapäällikkö Andy Jones sanoi: "AMPERE tarjoaa mahdollisuuden soveltaa HiETA:n lämmönhallintaosaamista ja monimutkaisten, ohutseinäisten rakenteiden valmistusta additiivisen valmistuksen avulla sähkömoottorin suunnitteluun kunnianhimoisten tehotiheyksien saavuttamiseksi. Pienennämme lämmönhallintakomponenttien kokoa tavanomaisiin tekniikoihin verrattuna tyypillisesti viisinkertaiseksi, mikä mahdollistaa seuraavan sukupolven lämmönsiirto-ominaisuuksien integroinnin roottorin, staattorin ja elektroniikan jäähdytykseen. Lisäksi additiivisen valmistuksen vapauksia hyödynnetään rakenteellisen suorituskyvyn optimoinnissa. Integroimme nämä edut Equipmaken edistykselliseen sähkömoottorin suunnitteluun alusta alkaen ja odotamme innolla valmistusta ja testausta lähitulevaisuudessa."