Alle pers
s Werelds meest krachtige permanente magneet elektromotor wordt ontwikkeld in het Verenigd Koninkrijk. Equipmake, een deskundig elektrificatiebedrijf, heeft samengewerkt met de toonaangevende additive manufacturing-organisatie HiETA om de motor van de volgende generatie te ontwikkelen als onderdeel van een revolutionair project dat wordt gesubsidieerd door Innovate UK.
- Equipmake, een expert op het gebied van elektrificatie, en HiETA, een toonaangevend bedrijf op het gebied van additive manufacturing, werken samen aan een innovatieve nieuwe elektrische motor.
- Deze motor met de codenaam AMPERE maakt gebruik van additive manufacturing om hem lichter, kleiner en thermisch efficiënter te maken dan conventionele permanente magneetmotoren.
- Met een piekvermogen van 220 kW bij 30.000 tpm en een gewicht van minder dan 10 kg wil AMPERE de meest vermogensdichte elektromotor ter wereld worden met 20 kW per kg.
- Het baanbrekende gebruik van additive manufacturing - in wezen 3D-metaalprinten - maakt het ook mogelijk om zo min mogelijk hoogsterkte legeringen en magneetmateriaal te gebruiken, waardoor de kosten zo laag mogelijk blijven.
- AMPERE heeft toepassingen in vele sectoren, van de auto-industrie tot de lucht- en ruimtevaart en de scheepvaart.
De nieuwe motor met de codenaam AMPERE maakt gebruik van Equipmake's toonaangevende expertise in het ontwerpen van elektromotoren en HiETA's baanbrekende kennis op het gebied van thermische engineering en additive manufacturing. Het doel is om een extreem lichte, efficiënte maar goedkope elektromotor te produceren met een piekvermogensdichtheid van meer dan 20 kW per kg - meer dan vier keer zoveel als een conventionele elektromotor.
De sleutel tot de prestaties van AMPERE is de combinatie van een geavanceerd motorontwerp met additive manufacturing, waardoor de metalen structuur 3D-geprint kan worden in plaats van gefreesd uit een massieve billet.
Dit brengt veel voordelen met zich mee. Ten eerste wordt metaal alleen gebruikt waar het nodig is. Ten tweede kunnen thermisch efficiënte dunne wanden en geoptimaliseerde fijne oppervlaktedetails direct worden gecombineerd met de structuur van de motor, waardoor meerdelige assemblages worden vervangen door één complexe architectuur die uitzonderlijk koelvermogen heeft, licht is, een lage massatraagheid heeft en een sterk verhoogde rotatiesnelheid mogelijk maakt.
Deze aanpak betekent niet alleen dat AMPERE zo min mogelijk hoogsterkte legeringen gebruikt in zijn constructie, maar ook zo min mogelijk dure actieve materialen - de magneten -, waardoor de kosten zo laag mogelijk blijven.
Equipmake en HiETA mikken voor AMPERE op een piekvermogen van 220 kW bij 30.000 tpm en een gewicht van minder dan 10 kg. Ter vergelijking: zelfs de beste standaard permanente magneetmotoren die momenteel in gebruik zijn, zouden moeite hebben om 5 kW per kg te halen. De innovatieve APM 125 van Equipmake, een van de meest vermogensdichte elektrische automotoren ter wereld, die gebruik maakt van de spaakarchitectuur van het bedrijf om de koelcapaciteit te maximaliseren, biedt een piekvermogen van 125 kW bij 12.000 tpm en een gewicht van slechts 14 kg, waardoor de vermogensdichtheid net onder de 9 kW per kg ligt.
De eerste AMPERE-prototypes moeten over 12 maanden operationeel zijn.
Eind vorig jaar opende Equipmake zijn gloednieuwe fabriek in Snetterton, Norfolk, waar het bedrijf de complete oplossing voor elektrische voertuigen biedt, met de mogelijkheid om alles te ontwerpen, testen en produceren, van motoren tot volledig geëlektrificeerde platforms, ter ondersteuning van de auto- en luchtvaartsector. Ter plaatse ontwerpt en produceert het bedrijf zijn volledig geïntegreerde chassis voor elektrische bussen voor een steeds internationaler klantenbestand. De innovatieve APM-serie motoren wordt gebruikt voor het EBus-chassis en zal ook de komende Ariel HIPERCAR aandrijven.
Ian Foley, Managing Director van Equipmake, zei: "Equipmake heeft de afgelopen jaren grote sprongen gemaakt in de prestaties van elektromotoren, met onze APM-serie geavanceerde motoren die toonaangevende vermogensdichtheden bieden dankzij hun compacte, lichtgewicht ontwerpen. Additive manufacturing is de sleutel tot het ontsluiten van de volgende stap en we zijn verheugd om met HiETA samen te werken aan AMPERE. Dit opwindende project heeft het potentieel om ons concept van wat een elektrische motor kan bieden volledig te veranderen - en met zo'n enorme hoeveelheid prestaties in zo'n klein pakket tegen zo laag mogelijke kosten, is deze motor klaar om een verdere revolutie teweeg te brengen in e-mobiliteit, of dat nu in de auto- of luchtvaartindustrie is. We zijn Innovate UK dankbaar voor hun steun en kijken ernaar uit om de allereerste AMPERE-prototypes zeer binnenkort in gebruik te nemen."
Andy Jones, Innovatieprogramma Manager bij HiETA, zei: "AMPERE biedt de mogelijkheid om HiETA's expertise op het gebied van thermisch management en complexe, dunwandige structuren die mogelijk zijn dankzij additive manufacturing toe te passen op het ontwerp van elektromotoren om ambitieuze vermogensdichtheden te realiseren. In vergelijking met conventionele technieken vervijfvoudigen we de omvang van componenten voor thermisch beheer, waardoor warmteoverdracht van de volgende generatie kan worden geïntegreerd in de koeling van rotor, stator en elektronica. Bovendien zullen de vrijheden van additieve vervaardiging worden gebruikt om de structurele prestaties te optimaliseren. We integreren deze voordelen vanaf de grond met het geavanceerde elektromotorontwerp van Equipmake en kijken uit naar de productie en het testen in de nabije toekomst."
