


Verdens mest effekttette elektriske motor med permanentmagneter er under utvikling i Storbritannia. Elektrifiseringseksperten Equipmake har gått sammen med den ledende additivproduksjonsorganisasjonen HiETA for å utvikle neste generasjons motor som en del av et revolusjonerende prosjekt, finansiert av Innovate UK.
- Elektrifiseringseksperten Equipmake og den ledende additivproduksjonsbedriften HiETA samarbeider om en innovativ ny elektrisk motor
- Med kodenavnet AMPERE vil den bruke additiv produksjon for å gjøre den lettere, mindre og mer termisk effektiv enn konvensjonelle permanentmagnetmotorer
- Med en toppeffekt på 220 kW ved 30 000 o/min og en vekt på under 10 kg, tar AMPERE sikte på å bli verdens mest effekttette elmotor med 20 kW per kg
- Den banebrytende bruken av additiv produksjon - i hovedsak 3D-metallprinting - vil også gjøre det mulig å bruke minst mulig høyfast legering og magnetmateriale, slik at kostnadene holdes så lave som mulig
- AMPERE har bruksområder i mange sektorer, fra bilindustrien til romfart og marine
Den nye motoren, som har fått kodenavnet AMPERE, vil trekke veksler på Equipmakes verdensledende ekspertise innen design av elektriske motorer og HiETAs banebrytende kunnskap innen varmeteknikk og additiv produksjon. Målet er å produsere en ekstremt lett, effektiv og rimelig elektrisk motor med en toppeffekttetthet på over 20 kW per kg - mer enn fire ganger så høy effekttetthet som en konvensjonell elektrisk motor.
Nøkkelen til AMPEREs ytelse er kombinasjonen av en avansert motordesign og additiv produksjon, som gjør det mulig å 3D-printe metallstrukturen i stedet for å frese den ut fra en solid billett.
Dette gir mange fordeler. For det første brukes metall bare der det trengs. For det andre kan termisk effektive, tynne vegger og optimaliserte overflatedetaljer kombineres direkte med motorens struktur, noe som erstatter flerdelte enheter med en enkelt, kompleks arkitektur som har eksepsjonell kjøleevne, er lett, har lav treghet og gir mulighet for kraftig økt rotasjonshastighet.
Denne tilnærmingen betyr ikke bare at AMPERE vil bruke minst mulig høyfaste legeringer i konstruksjonen, men også minst mulig dyre aktive materialer - magnetene - for å holde kostnadene så lave som mulig.
Equipmake og HiETA sikter mot en toppeffekt på 220 kW ved 30 000 o/min og en vekt på under 10 kg for AMPERE. Til sammenligning vil selv de beste standard permanentmagnetmotorene som brukes i dag, slite med å oppnå 5 kW per kg. Equipmakes innovative APM 125, en av verdens mest effekttette elektriske bilmotorer, som bruker selskapets eikearkitektur for å maksimere kjøleevnen, har en toppeffekt på 125 kW ved 12 000 o/min og en vekt på bare 14 kg, noe som gir den en effekttetthet på rett under 9 kW per kg.
De første AMPERE-prototypene skal være i drift om 12 måneder.
På slutten av fjoråret åpnet Equipmake sin helt nye fabrikk i Snetterton i Norfolk, der selskapet tilbyr en komplett løsning for elektriske kjøretøy, med mulighet til å designe, teste og produsere alt fra motorer til fullt elektrifiserte plattformer, til støtte for bil- og romfartssektoren. På stedet designer og produserer selskapet sine helintegrerte elektriske busschassis for en stadig mer internasjonal kundebase. Selskapets innovative APM-motorer brukes i EBus-chassisene og vil også drive den kommende Ariel HIPERCAR.
Ian Foley, administrerende direktør i Equipmake, sier: "Equipmake har gjort store fremskritt når det gjelder ytelsen til elektriske motorer de siste årene, med vår APM-serie av avanserte motorer som tilbyr klasseledende effekttetthet takket være deres kompakte og lette design. Additiv produksjon er nøkkelen til å låse opp det neste steget, og vi er glade for å samarbeide med HiETA om AMPERE. Dette spennende prosjektet har potensial til å endre vår oppfatning av hva en elektrisk motor kan tilby - og med så mye ytelse i en så liten pakke til en så lav kostnad som mulig, vil denne motoren revolusjonere e-mobilitet ytterligere, enten det er i bil- eller romfartsbransjen. Vi er takknemlige for støtten fra Innovate UK, og vi ser frem til å få de aller første AMPERE-prototypene opp og gå veldig snart."
Andy Jones, leder for innovasjonsprogrammet ved HiETA, sier: "AMPERE gir oss muligheten til å bruke både HiETAs ekspertise innen termisk styring og produksjon av komplekse, tynnveggede strukturer ved hjelp av additiv produksjon i design av elektriske motorer for å oppnå ambisiøse effekttettheter. Vi reduserer vanligvis størrelsen på termostyringskomponenter med fem ganger sammenlignet med konvensjonelle teknikker, noe som gjør det mulig å integrere neste generasjons varmeoverføringsfunksjoner i rotoren, statoren og elektronikkjølingen. I tillegg vil friheten ved additiv produksjon brukes til å optimalisere den strukturelle ytelsen. Vi integrerer disse fordelene med Equipmakes avanserte elmotordesign fra grunnen av, og vi ser frem til å produsere og teste i nær fremtid."