Auf dem 44. Wiener Motorensymposium präsentiert Vitesco die vierte Generation seiner vollintegrierten elektrischen Achsantriebsplattform EMR4. Im Zuge der Weiterentwicklung für eine besser Ökobilanz biete man die E-Maschine nun mit einer neuen Option an: Ein neuer Rotor ohne Permanentmagnete, also ohne seltene Erden. Dieser Rotor bildet das Herz einer fremderregten elektrischen Synchronmaschine für die keine seltenen Erden benötigt werden. Dadurch sinken die Kosten für den Rotor, zudem entfällt der CO2-Rucksack für die Gewinnung und Aufbereitung der Erze.
Fremderregte Maschinen bieten viele Vorteile
Bisher arbeiten in elektrifizierten Fahrzeugen vor allem Synchronmotoren mit Permanentmagneten im Rotor. Sie sind effizient und galten bisher als leichter zu fertigen als fremderregte Maschinen, in deren Rotor Spulen das Magnetfeld erzeugen. Der Hersteller hat nun entscheidende Hürden in der Konstruktion von fremderregten Maschinen genommen: Aufbauend auf langer Markterfahrung und mit gezielten Designänderungen gelang es, die gleiche Leistungsklasse für beide Technologien zu erreichen – und den vorhandenen Bauraum für beide Optionen zu nutzen. In Verbindung mit einer cleveren Wickeltechnik wird der fremderregte Rotor so zu einer wirtschaftlichen Option für die neueste Antriebsplattform. Vor allem dann, wenn hohe Leistungsanforderungen große Magnetmassen im Synchronmotor erfordern, sind fremderregte E-Motoren günstiger und nachhaltiger.
Da nur Rotor und Stator ausgewechselt werden müssen, bleibt der restliche Teil der Antriebseinheit gleiche, sodass Fahrzeughersteller weder neue Baumaße noch Anschlüsse vorsehen müssen. „Natürlich wird für den fremderregten Rotor ein zusätzliches Modul im Inverter zur Ansteuerung der Spulen benötigt“, sagt Dr. Gerd Rösel, Leiter Innovation in der Division Electrification Solutions bei Vitesco Technologies. „Trotzdem sind wir einer Plug-and-Play Lösung sehr nahe.“ Neben der Kosteneinsparung für Permanentmagnete, der größeren Versorgungssicherheit und der höheren Nachhaltigkeit hat dieser Maschinentyp weitere Vorteile: „Wenn das Fahrzeug energiesparend rollt, spart die fremderregte Maschine pro Kilometer eine Wattstunde Strom, da kein permanentes Magnetfeld den Rotor bremst“, so Rösel weiter, „damit reduziert sich der Leistungsbedarf des Antriebes um bis zu fünf Prozent und das ohne mechanische Trennkupplung.“
