Algemeen
3D geprinte elektromotor
De Ampere is volgens de ontwerpers de elektromotor met de hoogste vermogensdichtheid ter wereld. (foto: Equipmake)

Equipmake en HiETA in het Verenigd Koninkrijk stellen dat ze een permanent magneet elektromotor met ’s werelds hoogste vermogensdichtheid ontwikkelen. Het doel is een extreem lichte, efficiënte maar goedkope 3D geprinte elektromotor te produceren met een piekstroomdichtheid van meer dan 20 kW/kg. Dat is een meer dan vier keer zo hoge dichtheid als een conventionele elektromotor.

De nieuwe motor met de codenaam Ampere zal gebruik maken van Equipmake’s expertise op het gebied van elektromotorontwerp en HiETA’s kennis op het gebied van thermische engineering en additive manufacturing.

3D geprinte elektromotor

De sleutel tot de prestaties van de motor is de combinatie van een geavanceerd motorontwerp met additive manufacturing, waardoor de metalen structuur in 3D kan worden geprint, in plaats van gefreesd uit een massief blok. Dit brengt veel voordelen met zich mee.

Ten eerste wordt metaal alleen daar 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. Hierdoor worden meerdere onderdelen worden vervangen door een enkele, complexe architectuur. Deze heeft een uitzonderlijk koelvermogen, is licht, heeft een lage massatraagheid en maakt hogere toerentallen mogelijk.

Deze aanpak betekent niet alleen dat de Ampere de minste hoeveelheid hogesterktelegeringen in zijn constructie zal gebruiken. Ook door de laagste hoeveelheid dure actieve materialen – de magneten –worden de kosten zo laag mogelijk gehouden.

Ambitie

Equipmake en HiETA richten zich voor de Ampere op een piekvermogen van 220 kW bij 30.000 min-1 en een massa van minder dan 10 kg (22 kW/kg). Ter vergelijking: zelfs de beste standaard permanente magneetmotoren die vandaag de dag in gebruik zijn, zouden moeite hebben om 5 kW/kg te halen.

De APM 125 van Equipmake, een krachtige elektromotoren voor de automobielindustrie, maakt gebruik van de spaakarchitectuur van het bedrijf om het koelvermogen te maximaliseren. Dit leidt tot een piekvermogen van 125 kW bij 12.000 min-1 en een massa van 14 kg, waardoor deze een vermogensdichtheid van iets minder dan 9 kW/kg heeft.

De eerste Ampere prototypes zullen over 12 maanden in bedrijf zijn. Eind vorig jaar opende Equipmake een nieuwe fabriek in Snetterton, waar het bedrijf complete oplossingen voor elektrische voertuigen biedt. Het bedrijf kan hier alles ontwerpen, testen en produceren, van motoren tot volledig geëlektrificeerde platforms ter ondersteuning van de automobiel- en ruimtevaartsector. Ter plaatse ontwerpt en produceert het bedrijf volledig geïntegreerde elektrische buschassis voor een steeds internationaler wordende klantenkring.

Equipmake en HiETA

Equipmake in Snetterton (35 km zuidwestelijk van Norwich, GB) heeft meer dan twintig jaar ervaring in het ontwikkelen en integreren van elektrische aandrijflijnen. Het bedrijf is gespecialiseerd in ultra high performance elektromotoren, maar ontwikkeld ook complete aandrijvingen voor elektrische voertuigen en snelle vermogenselektronicasystemen.

HiETA Technologies in Bristol is een productontwikkelings- en productiebedrijf dat is gespecialiseerd in Additive Manufacturing (3D printen) van metaal. De specifieke expertise ligt op het gebied van thermisch beheer en lichtgewicht constructies. De activiteiten van het bedrijf leiden bijna allemaal tot een vermindering van de CO2-uitstoot. Behalve in de initiële markten motorsport, lucht- en ruimtevaart en defensie worden de producten en diensten afgezet in als energie en automotive.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven