Vitesco macht EMR4 zur fremderregten Synchronmaschine

Die EMR4 (Electronics Motor Reducer) selbst hatte Vitesco bereits im Juli 2021 vorgestellt. Je nach Kundenwunsch kann die EMR4 in ihrer Auslegung als permanenterregte Synchronmaschine das Leistungsspektrum von 80 bis 230 kW abdecken. Gegenüber der EMR3 soll sie bei gleicher Leistung 25 Prozent leichter sein.

Auf dem Wiener Motorensymposium 2023 hat der Zulieferer nun eine weitere Variante vorgestellt, bei der der PSM-Rotor mit Permanentmagneten durch einen neuen Rotor mit Elektromagneten ersetzt wird – die EMR4 wird somit zu einer EESM oder externally excited synchronous machine. Dadurch sinken laut der Vitesco-Mitteilung die Kosten für den Rotor, zudem entfalle „der CO2-Rucksack für die Gewinnung und Aufbereitung der Erze“.

Die permanenterregten Elektromotoren galten bisher als leichter zu fertigen als fremderregte Maschinen – da PSM zugleich effizienter sind als etwa Asynchronmotoren, sind sie heute in Elektroautos weit verbreitet. Vitesco hat nun nach eigenen Angaben „entscheidende Hürden in der Konstruktion von fremderregten Maschinen genommen“. Zum einen sie es gelungen, „mit gezielten Designänderungen“ die gleiche Leistungklasse für beide Technologien zu erreichen, weshalb beide Optionen den gleichen Bauraum nutzen können.

Der EESM-Rotor, dessen Spulen über eine „raffinierten Wickeltechnik“ verfügen, soll somit zu einer wirtschaftlichen Option werden. Seine Vorteile soll er vor allem bei leistungsstärkeren E-Motoren ausspielen können, da bei höheren Leistungsanforderungen in einer PSM mehr Magnete verbaut werden müssen, was etwa auch die Masse des Rotors und dessen Preis erhöht. „Natürlich wird für die EESM-Option ein zusätzliches Modul im Inverter zur Ansteuerung der Spulen benötigt. Trotzdem sind wir einer EESM-Plug-and-Play Lösung sehr nahe“, sagt Gerd Rösel, Leiter Innovation in der Division Electrification Solutions bei Vitesco Technologies.

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.“

„Bestwerte bei der Nachhaltigkeit und Effizienz von Elektroautos lassen sich dann erreichen, wenn der Antrieb eines Fahrzeugs optimal für das jeweilige Szenario ausgelegt wird“, sagt Thomas Stierle, Leiter der Division Electrification Solutions bei Vitesco Technologies. „Mit dem fremderregten Rotor ohne Permanentmagnete bieten wir unseren Kunden eine besonders nachhaltige Option. Je höher die geforderte Leistungsklasse des Antriebs ist, desto wirtschaftlich attraktiver ist die EESM-Technologie.“
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