TS-RFPM-Motoren Neuer E-Motor: Erhöhter Magnetfluss, reduzierter Streufluss

Redakteur: Gerd Kucera

Das israelische Startup EVR Motors hat die ersten Prototypen seines patentierten TSRF-Elektromotors hergestellt und getestet. TSRF steht für Trapezoidal Stator Radial Flux, eine Topologie, die in zwei Motortypen eingesetzt wird: in TS-RFPM-Maschinen mit Neodym- und Ferrit-Magneten.

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Der Prototyp eines 13-kW-Elektromotors in TSRF-Topologie von EVR Motors.
Der Prototyp eines 13-kW-Elektromotors in TSRF-Topologie von EVR Motors.
(Bild: EVR Motors)

Der Aufbau des Motors nutzt 3D-Trapezzähne und -Wicklungen, die einen erhöhten magnetischen Fluss erzeugen und den Streufluss reduzieren. In Kombination mit verbesserter Kühlung und optimierter Kupferausnutzung könne deutlich mehr Leistung aus einem kleinen, leichten Motor gewonnen werden. Auf der Basis des gleichen Designs lassen sich anwendungsspezifisch TS-Motoren für eine Vielzahl von Anforderungen herstellen. Opher Doron ist CEO bei EVR Motors und beschreibt: „Es handelt sich um eine deutlich andere Form des Stators, insbesondere der der Zähne. Als wesentliche Vorteile dieses Aufbaus ergeben sich eine stark reduzierte Baugröße, ein geringeres Gewicht und eine bessere thermische Situation.“

Noch in diesem Jahr serienreif

Nach Angaben des Unternehmens ist der neuartige Motor weniger als halb so groß und um einige zehn Prozent leichter (sogar 30 bis 40 %) als bestehende, dem Stand der Technik entsprechende RFPM-Motoren (Radial Flux Permanent Magnet) mit ähnlicher Leistung. Opher Doron geht davon aus, dass die neue Motorarchitektur in Zusammenarbeit mit OEM-Herstellern aus der Automobilbranche und Tier-1-Unternehmen an eine Vielzahl von Fahrzeugen angepasst wird. Ein serienreifer Motor soll noch in diesem Jahr auf den Markt gebracht werden.

Am 19. Mai 2021 wird EVR Motors im Rahmen der virtuellen Veranstaltung der EcoMotion Woche 2021 die Entwicklung online demonstrieren.

Doron: „Die Transformation der Branche hat Autohersteller unter enormen Druck gesetzt, die Leistung und die Kosten des Verbrennungsmotors mit kleinen, leichten und preisgünstigen Motoren in Einklang zu bringen. Wir haben es geschafft, das grundlegende Design des Elektromotors zu ändern, das in den letzten Jahrzehnten weitgehend gleichgeblieben ist, während die traditionellen Vorteile der Radialflussmotoren beibehalten werden.“

Die patentierte TSRF-Motor-Topologie solle eine überlegene Leistungs- und Drehmomentdichte besitzen sowie reduzierte Produktionskosten ermöglichen. Der israelische Hersteller versichert, seine TSRF-Lösung auf die meisten Mobilitäts- und Industrieanwendungen anpassen zu können, von motorisierten Zweirädern über PKW und LKW bis hin zu batterieelektrischen Fahrzeugen (BEVs) und hybriden Elektrofahrzeugen (HEVs). Unterstützt wird ein weiter Leistungs- und Drehmomentbereich bei einer Spannung von 48 bis 800 V, die für eine Vielzahl von Leistungsstufen und einen weiten Drehzahlbereich geeignet seien.

Ergebnis erster Tests

Die Motoren auf Neodym-Basis funktionierten erheblich besser als herkömmliche RFPM-Motoren, so Doron, und auf Ferrit-Basis übertreffen sie Induktionsmotoren einer vergleichbaren Preisklasse.

Ergebnisse eines Prototypentests für Traktionsanwendungen in zwei- und dreirädrige Elektrofahrzeugen: Der luftgekühlte Motor lieferte eine Spitzenleistung von 17 kW und ein Drehmoment von 40 Nm bei einem Volumen von 2 Litern und einem Gewicht von 9 kg. Damit übertraf er andere kleine luftgekühlte Radialflussmotoren bei weitem, heißt es. Andere Ausführungen des Motors werden in den kommenden Monaten getestet, darunter Varianten mit unterschiedlichen Spannungen, flüssigkeitsgekühlte Ausführungen und Versionen, die auf Ferritmagneten basieren. Größere Motoren, die für gängige Personen- und Nutzfahrzeuge geeignet sind, werden derzeit entwickelt.

Bis jetzt hat EVR Motors von mehreren Investoren, angeführt von Marius Nacht, einem der führenden Serienunternehmer, Technologiegründer und Investoren Israels, ein Startkapital in Höhe von 5,5 Millionen US-$ erhalten. Ein weiterer wichtiger Investor ist Teramips Technologies, das technische Ideen finanziert.

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