(VIDEO) ZF a creat un nou electromotor fără magneţi pentru maşinile electrice, cu inducţie din rotor, care poate elimina nevoia folosirii materialelor rare

Renumita companie germană ZF, producător a tot soiul de componente pentru automobile, camioane, autobuze şi aproape orice vehicul, anunţă că a creat un nou electromotor pentru maşinile electrice, care oferă un randament mai mare datorită construcţiei sale ce exclude aproape în totalitate fricţiunea elementelor interne, şi care, datorită faptului că nu foloseşte magneţi, elimină nevoia folosirii materialelor rare în construcţia sa, iar astfel face maşinile electrice care-l vor folosi mai puţin dependente de aceste resurse limitate pe planetă.

Foto: Construcţia noului electromotor ZF

Cei care cunosc un pic mai mult în construcţia motoarelor electrice şi în multiplele tipuri de motoare pe care umanitatea le-a dezvoltat în ultimii vreo 150 de ani, vor spune că anumite elemente din noul motor lansat de ZF acum au fost inventate şi folosite anterior. Şi vor avea dreptate. De exemplu, noul electromotor ZF e unul cu inducţie, nu cu magnet permanent, iar industria cunoaşte asemenea motoare demult, tehnologia stând la baza motoarelor asincrone, pe bază de curent alternativ. Asta înseamnă că impulsurile de mişcare a rotorului nu vin de la câmpul magnetic obişnuit, format din magneţi permanenţi sau prin inducerea electricităţii în bobine, ci prin impulsuri de inducţie, de la elemente situate pe stator către rotorul din centru. Asta e construcţia folosită de până acum la acest tip de electromotoare, însă ZF spune că la maşinile electrice majoritate producătorilor preferă motoarele cu curent continuu şi cu magnet permanent, pentru că ar da posibilităţi mai mari de controlare fină şi o serie de alte avantaje, inclusiv de dimensiuni compacte.

Ceea ce au schimbat acum cei de la ZF prin ingineria noului motor este faptul că elementul de excitare prin inducţie se află în interiorul rotorului, nu pe stator. Practic, rotorul e împins de impulsuri de inducţie nu de elementele din jurul său, ci din interior.

Iar asta dă imediat câteva avantaje — dimensiuni mai compacte ale motorului, şi lipsa necesităţii unor rulmenţi, elemente glisante sau perii, fapt care reduce fricţiunea şi sporeşte randamentul. Cei de la ZF spun că noul lor tip de motor va fi cu 5-15% mai bun în randament decât cele mai eficiente motoare actuale de pe maşinile electrice, iar cel mai mare beneficiu va veni la rulările maşinilor electrice la viteze mari, acolo unde lipsa fricţiunii le va permite să consume proporţional de mult, fără a avea pierderi suplimentare de energie sub formă de căldură degajată.

E curios că noul motor e anunţat ca unul sincron inductiv, denumirea completă fiind de I2SM, abreviere care se descifrează ca Motor Sincron Inductiv cu Excitaţie în Rotor. Motorul se prezintă în primul rând ca o alternativă la motoarele sincrone cu magnet permanent, despre care, aşa cum spuneam, ZF declară că sunt cele mai folosite tipuri de motoare în prezent pe maşinile electrice. Doar că acele motoare necesită în construcţia lor elemente ce fac parte din categoria de „pământuri rare”, pentru a asigura magneţii permanenţi cu randament maxim, în timp ce noul motor ZF va obţine un randament comparabil la viteze mici sau chiar mai bun la viteze mari fără a avea nevoie de acele pământuri rare, aplicând inducţia din tărâmul motoarelor asincrone, dar integrând-o în interiorul rotorului şi păstrând motorul drept unul sincron. Datorită acestei construcţii, amprenta de CO2 emis în timpul fabricării motorului va fi cu 50% mai mică, mai spun inginerii ZF.

E interesant că noul electromotor ZF e conceput să poată funcţiona pe tehnologie de 800V a bateriilor, deci e clar că va fi compatibil cu cele mai noi arhitecturi ale producătorilor auto.

Şi, obiectiv vorbind, inginerii ZF mai lasă lucruri nespuse şi parametri neanunţaţi de eficienţă, randament, putere şi alte date comparative faţă de motoarele mai uzuale din prezent, deci nu putem spune deocamdată cu siguranţă dacă acest motor nou va aduce vreo mare revoluţie în lumea maşinilor electrice. Deocamdată îi dăm prezumţia de a avea şanse, dar s-ar putea să întâmpine şi reticenţă la adopţie pe larg din partea producătorilor, şi asta în primul rând pentru că cei mai avansaţi producători de maşini electrice şi-au dezvoltat şi continuă să-şi dezvolte electromotoare extraordinar de avansate şi eficiente proprii, cu răcire pe ulei şi cu fiecare mic element calculat în randamentul final. Deci, nu ştim dacă inginerii ZF îşi compară randamentul noului motor cu o medie a motoarelor electrice din industrie, sau cu aceşti producători inovativi de top. Pentru că, în comparaţie cu acei producători, s-ar putea ca avantajele lui să fie mai mici, cu tot cu construcţia sa atipică. Şi pentru că până la urmă, ZF luptă să rămână relevant ca furnizor de electromotoare pentru toţi din lumea auto, dar are şanse să fie ales de către cei care n-au prea investit în inginerie proprie până acum, cumpărând astfel un produs gata de la un furnizor.

Vezi mai jos şi un video demonstrativ, publicat de ZF, cu noul electromotor.