European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
Zawartość zarchiwizowana w dniu 2024-05-28

Switched/Synchronous Reluctance Magnet-free Motors for Electric Vehicles

Article Category

Article available in the following languages:

Silniki elektryczne o wysokiej sprawności i dużej gęstości mocy bez konieczności stosowania metali ziem rzadkich

Wprowadzenie pojazdów elektrycznych (EV) na szeroką skalę zależy w dużej mierze od magnesów trwałych zawierających kosztowne i dostępne w ograniczonej ilości metale ziem rzadkich. W ramach inicjatywy UE stworzono silniki niezawierające tych elementów.

Gospodarka cyfrowa icon Gospodarka cyfrowa
Transport i mobilność icon Transport i mobilność
Zmiana klimatu i środowisko icon Zmiana klimatu i środowisko
Technologie przemysłowe icon Technologie przemysłowe
Energia icon Energia
Badania podstawowe icon Badania podstawowe

Głównym dostawcą niezbędnych do produkcji materiałów na całym świecie są Chiny, dlatego nie mogą one być dostarczane w wystarczających ilościach przy konkurencyjnych kosztach. Co więcej, dostępność i cena magnesów ziem rzadkich w przyszłości rysuje się w ciemnych barwach. Wielu ekspertów przewiduje deficyt niektórych metali ziem rzadkich, ponieważ przewidywany popyt przekracza zdolność przemysłu do produkcji tych pierwiastków. Celem finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu VENUS (Switched/synchronous reluctance magnet-free motors for electric vehicles) było stworzenie elektrycznego układu napędowego, który nie zawiera magnesów wykonanych z metali ziem rzadkich, spełnia wymogi w zakresie wydajności i gęstości mocy dla pojazdów elektrycznych oraz może być produkowany na masową skalę. Prace zaczęto od zaprojektowania prototypu silnika o oryginalnej konfiguracji elektromagnetycznej. Konstrukcja mechaniczna różni się od konwencjonalnych maszyn o układzie promieniowym. Partnerzy projektu opracowali specjalne narzędzia do projektowania i obliczeń oraz zaawansowane modele termiczne. Zbudowali również elementy elektroniczne, takie jak nowy falownik składający się z płyty sterującej, płyty interfejsu, płyty sterowników, półprzewodnika, układu chłodzenia, kondensatora DC-Link i obudowy aluminiowej. W układzie sterowania zastosowano silnik z przełączalną reluktancją ze strumieniem sprzężonym o nieliniowej charakterystyce. Po stworzeniu projektu zespół VENUS zajął się produkcją komponentów. Następnie cały zespół silnika został przetestowany i zamontowany w pojeździe elektrycznym. Gęstość mocy uzyskana przez naukowców w pojazdach o niskiej mocy oraz pojazdach dwu-, trzy- i czterokołowych jest o 10% lepsza niż w silnikach wzorcowych bez magnesów trwałych. Obliczono również, że falownik może zapewnić najwyższą na rynku moc na litr: 19 kW/l (320 kW w silniku o poj. 16,8 l). Aby silnik mógł zostać wykorzystany, przeprowadzono kompleksową analizę industrializacji, w tym ocenę kosztów, procesów produkcyjnych i wymaganych inwestycji. W ramach projektu VENUS stworzono silnik o mniejszym rozmiarze, który może zapewnić podobną moc w konkurencyjnej cenie. Brak magnesów ziem rzadkich w silniku pozwoli uniknąć deficytów podczas produkcji kluczowych elementów na skalę masową.

Słowa kluczowe

Metale ziem rzadkich, pojazdy elektryczne, magnesy trwałe, VENUS, silniki pozbawione magnesów

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania