Für getriebelose Radnabenmotoren eignen sich davon abweichend am besten Außenläufer mit stehender Spule und rotierenden Magneten. Für das Wettbewerbsfahrzeug wurde aus Platzgründen ein Design gewählt, das sich als Scheibenläufer bezeichnen lässt, also eine radiale Anordnung der 42 Permanentmagnetenpaare. Die seriennahen Motoren werden als Glockenläufer ausgeführt, die Magnete sind dabei axial angeordnet. Durch dieses Motordesign und dem damit verbundenen größeren Wirkradius wird ein höheres Drehmoment und damit ein besseres Leistungsgewicht erzielt. Bezüglich der elektronischen Funktionsweise besteht zwischen radialer und axialer Anordnung der Magnete kein Unterschied. Bei dem von Evomotiv entwickelten Motor wird neben der oben genannten Änderung der Spulenausrichtung auch eine mechanische Abtrennung von Motor und Felge verfolgt. Dies bedeutet, dass dynamische Kräfte, die während der Fahrt auftreten, nicht über die Felge auf den Spulenkörper oder die Magnethalterung des Rotors übertragen werden. Um diese Baugruppen vor Krafteinwirkungen und Umwelteinflüssen zu schützen, liegen sie im Inneren einer Trommel, an die eine marktübliche Felge montiert werden kann. Bei einem Reifenwechsel oder bei einem Raddefekt ist somit nicht ein Austausch des gesamten Motor-Felge-Komplexes, sondern lediglich der Felge notwendig. Im Wettbewerbsfahrzeug wurde auf diese Funktionalität aufgrund des höheren Gewichts verzichtet, da in der hart umkämpften Jagd nach Verbrauchsrekorden jedes Gramm und jedes Zehntelprozent Wirkungsgrad zählt. Die Simulationsergebnisse der Kenngrößen des Motors lieferte Evomotiv bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt die Basis für die Entwicklung der wirkungsgradoptimierte Leistungselektronik. Im Jahr 2011 wird Evomotiv mit seinen Partnern erste Prototypen auf der Straße testen. Eine spezielle Herausforderung ist dabei die TÜV-Abnahme, vor allem der innovativen sicherheitskritischen Systeme wie das geplante Brake-by-Wire. In der derzeitigen radialen Konfiguration leistet jeder Motor bei einer Versorgungsspannung von 48 V dauerhaft 2 kW. Die angestrebten 15 kW Spitzenleistung pro Rad sollen durch die Drehmomentsteigerung der axialen Anordnung sowie der weiteren Optimierung aller Komponenten realisiert werden.
Elektrische Radnabenmotoren für leichte Stadtfahrzeuge
Electrical hub motors for light urban vehicles
ATZ-Elektronik ; 5 , 1 ; 20-27
2010
8 Seiten, 7 Bilder
Article (Journal)
German
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