Kooperation

Neue Elektromotoren für Fahrzeuge

In einem Kooperationsprojekt der Automobil-Cluster-Partner Miba Sinter Austria GmbH, Hammerschmid Maschinenbau GmbH und RS Elektroniksysteme GmbH wurden neue Elektromotoren entwickelt, die durch die Verwendung von aus Pulver gepressten weichmagnetischen Bauteilen herkömmliche Maschinen an Leistungsdichte übertreffen.

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Die drei Unternehmen starteten das Projekt „Neue Elektromotoren für Fahrzeuge“ im Dezember 2013 mit dem Ziel, die vorteilhafte Funktion dieser neuen Motortechnologie als Fahrantrieb in einem E-Motorrad nachzuweisen. Die neu entwickelte Maschine und ein Motorrad des Typs Johammer des Bad Leonfeldener Erzeugers Hammerschmid wurden adaptiert und die Funktionsweise in Testfahrten demonstriert. Im Zuge des Projektes wurde zusätzlich ein elektrischer Kleinantrieb (< 500 W) entwickelt, der für Nebenaggregate in Fahrzeugen zukunftsweisend ist.

Miba, Hammerschmid und RS entwickeln Elektromotoren mit Innovationsfaktor

Der neue Antriebsmotor wurde mit einem um 30 Prozent erhöhten Drehmoment magnetisch ausgelegt und konstruiert. Für die benötigten weichmagnetischen Ringe fertigte das Projektteam ein neues Presswerkzeug an. Zwei Motoren wurden mit den gepressten Ringen am Prüfstand der Johannes Kepler Universität Linz (JKU/LCM) auf- sowie im Fahrzeug eingebaut. Die Prüfstandläufe verliefen äußerst zufriedenstellend: Die gewünschte Steigerung des Drehmomentes ließ sich eindeutig nachweisen. Im Bereich des Kleinantriebes wurde ein äußerst kompaktes Design gefunden und ein Demonstrator aufgebaut.

Johammer J2 mit neuem Chassis und Akkupack

Der neue Motorrad-Typ Johammer J2 wurde im Wesentlichen aus Serienteilen des Typs Johammer aufgebaut, wobei einige Adaptierungen und Modifikationen an Regler und Schwinge durchzuführen waren.

Das aus 40 parallelen Modulen und 28 Modulen in Serie bestehende Akkupack wurde von Hammerschmid für 110V ausgelegt und elektrisch und mechanisch konstruiert. Die höhere Spannung erforderte die Entwicklung eines neuen Batteriemanagements und die Adaptierung der gesamten Elektronik sowie der elektrischen Komponenten. Mit dem Partner RS Elektroniksysteme erfolgte zudem die Abstimmung zur Entwicklung eines neuen Ladegerätes.

Elektrischer Kleinantrieb bringt mehr Leistung

Bei der Entwicklung des Kleinantriebes durch die Miba Sinter GmbH wurde sowohl auf kompaktes Design als auch auf geringe Fertigungskosten geachtet. Am besten entsprach diesen Anforderungen eine einseitige Axialflussmaschine. Besonders hervorzuheben ist hier die Verwendung von Ferritmagneten. Diese sind wesentlich kostengünstiger und bieten auch Vorteile hinsichtlich Temperaturbeständigkeit und Korrosionsverhalten. Die Entwicklung des seriennahen Designs unterstützte die Fa. Bitter.

Technologischer Nutzen für die Projektpartner

Durch die Kooperation mit der Firma Hammerschmid bekam Miba erstmalig die Möglichkeit, die neuen auf Pulverwerkstoffen basierenden Elektromotoren in einem Fahrzeug zu erproben. Eine Vielzahl von Ideen und Lösungen wurden in kurzer Zeit entwickelt und umgesetzt. Der in diesem Projekt entstandene Miba Johammer stößt auf großes Interesse und wurde bereits bei mehreren Veranstaltungen vorgestellt.

Es wurden aber auch existierende Schwächen der derzeitigen Maschine aufgezeigt. Somit stellt dieses Fahrzeug die ideale Basis für weitere Entwicklungen im Bereich der E-Maschinen dar.

Innovationsmanager Christian Sandner von Miba: „Für unser Unternehmen war es eine sehr positive Erfahrung, die Kreativität und Wendigkeit eines kleinen Unternehmens wie Hammerschmid kennenzulernen. Eine Vielzahl an guten Ideen wurde im Team Hammerschmid, JKU/LCM und Miba geboren und rasch erfolgreich umgesetzt. So macht Entwickeln Spaß.“

Weitere Projekte geplant

Um den Technologiedemonstrator Miba Johammer J2 bestmöglich nutzen zu können, muss die Motorleistung auch im oberen Drehzahlbereich sichergestellt werden können. Vielversprechende Ansätze sind hier schon in Diskussion und bilden die Basis für weitere gemeinsame Entwicklungstätigkeiten der Projektpartner.

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