Technologie

 

/// Höchste Kupferfüllfaktoren

Die Leistungsfähigkeit von Elektromotoren kann durch die Erhöhung des Kupferfüllfaktors entscheidend verbessert werden. Gleichzeitig stellt die Wickeltechnik den aufwendigsten und damit teuersten Fertigungsschritt dar. Mit unserer Wickeltechnik sind wir in der Lage, verteilte Wicklungen mit 80% Kupferfüllfaktor zu bewickeln. Leistungsdichte und Effizienz werden hierdurch signifikant verbessert. Je nach Einsatzzweck werden die höheren Wickelkosten schon durch die niedrigeren Materialkosten für Magnete und Elektroblech kompensiert. Im Gegensatz zu anderen Wickeltechniken wird der Draht bei uns nicht verdichtet und die frequenzabhängigen Verluste in der Wicklung durch Stromverdrängung und Wirbelstromverluste steigen nur schwach an (<8%, bei 1kHz Grundwelle).

Aktuell arbeiten wir an der Voll-Automatisierung unserer Wickeltechnik, wodurch bald auch bei geringeren Anforderungen an die Elektromaschine ein Kostenvorteil erzielt werden kann.

/// Innovative Kühlkonzepte

Die Dauerleistungsdichte und damit auch die Materialkosten hängen entscheidend von der Entwärmung der Elektromaschine ab. Bei gutem Design der Elektromaschine können schon mit eine Wassermantelkühlung Dauerleistungsdichten von 5kW/kg erreicht werden.

Ebenso eingesetzt wird von uns die direkte Ölkühlung der Wickelköpfe. Dies kann eine sinnvolle Lösung darstellen, wenn das Öl auch für die Getriebeschmierung verwendet wird. Bei Messungen konnte mit zusätzlicher Öl-Wickelkopfkühlung die Verlustleistung bei gleicher Kupfertemperatur mehr als vervierfacht werden. In den meisten Anwendungen überwiegen jedoch die massiven Nachteile der  Ölkühlung. Öl hat deutlich schlechtere Kühleigenschaften als Wasser/Glykol. Da die Wicklungen der elektrischen Maschine mit Öl direkt umströmt werden können, führt dies innerhalb der Maschine immer noch zu einer deutlich verbesserten Wärmeabfuhr. Wird jedoch der Gesamtaufwand für die Rückkühlung mit berücksichtigt, dann ist die Kühlung mit Öl einer Wasserkühlung auf Systemebene meist unterlegen.

Optimal gelöst wird dieses Problem durch unser integriertes Kühlkonzept, welches in der Maschine S02-90-17 zum Einsatz kommt. Das Kühlmedium ist hierbei Wasser/Glykol. Durch den Einsatz von vollständig isolierten Kühlkanälen in der Nut können extreme Dauerleistungen erzielt werden. Durch die niedrigeren Kupfertemperaturen können die Verluste in vielen Anwendungsfällen mit mittleren und hohen Lastprofilen den Verlust an Kupferquerschnitt kompensieren, wodurch auch die Zykluseffizienz steigt.