Download het artikel in 
ENGINEERINGNET.BE -- Dat blijkt uit het feit dat al twee automobielproducenten hebben hun interesse voor de magneetvrije motor getoond. En één nichespeler is van plan om uiterlijk in 2014 een wagen met de motor op de markt te brengen.
Als start-up van UGent is de ontwikkeling en productie van motorsturingen altijd één van de core-activiteiten van Inverto geweest. Meer nog: geschakelde reluctantiemotoren waren in de beginperiode van de firma een belangrijk onderzoeksdomein.
R&D-Manager John de Clercq: «In de jaren negentig ontstonden immers de eerste elektronische onderdelen die toelieten om dergelijke motoren praktische en efficiënt aan te sturen. Maar al snel bleek dat er maar weinig industriële applicaties voor dat soort motor waren.
Omwille van de geringe commerciële mogelijkheden hebben we dan besloten om het project in de ijskast te steken. En daar bleef het, tot Flanders’ Drive in 2010 met een onderzoeksprogramma over de elektrificatie van een voertuig startte. Want gezien onze kennis over de materie, contacteerden ze ons met de vraag om een motor en sturing voor een elektrische wagen te ontwikkelen.
Gezien de voordelen van een reluctantiemotor echt wel perfect in dit plaatje passen, hebben we de resultaten van ons eerder R&D-traject terug opgenomen. En met succes, want sinds oktober van vorig jaar hebben we een motor en bijhorende sturing die perfect op maat van elektrische wagens is gesneden.»
Waarover gaat het?
De reluctantiemotor bevat enkel een stator en rotor. Deze zijn allebei uit magnetisch blik gemaakt; de stator beschikt tevens over een koperwikkeling. John De Clerq: «De werking is op het principe van minimale magnetische weerstand (reluctantie) gebaseerd.
Wanneer de stator ten opzichte van de rotor gedesalligneerd staat en de wikkeling wordt bekrachtigd, dan zal de rotor zich met de stator trachten te alligneren. Door een slimme sequentie in de motor wordt het zodoende mogelijk om een continu koppel en beweging te genereren. Dit is anders dan bij permanent magneet- of inductiemotoren waar van de interactie tussen magnetische velden gebruik gemaakt wordt.
Omwille van de voordelige motorkarakteristiek bij hoge toerentallen is de motor geschikt voor de automobielindustrie. Door het ontbreken van de magneten is de motor tevens robuuster, goedkoper en eenvoudiger te produceren dan traditionele uitvoeringen.»
Lang ontwikkelingstraject
Hoewel het principe van de reluctante motor al meer dan honderd jaar bestaat en Inverto al heel wat kennis in huis had, duurde het ontwikkelingstraject toch bijna twee jaar. Vooral het dimensioneren van de motor en het voldoen aan de vereisten van de OEM’s (gewicht, volume, interne koeling, ...) bleken immers geen eenvoudige opdrachten te zijn.
John de Clercq: «Omdat de motor een maximale compactheid en een minimaal gewicht mocht hebben, was het moeilijk om de thermische dissipatie weg te werken. Tevens zijn er verschillende topologieën mogelijk en hebben we flink wat moeten experimenteren met welke nu de beste resultaten voor een elektrische wagen gaf.
Tevens hebben we een testbank moeten bouwen om de moter op aandrijven en remmen te kunnen testen. En tenslotte dienden we natuurlijk ook een sturing te ontwikkelen. Dit was eveneens niet zo’n evidente opdracht door de automotive requirements.
Want hoewel verschillende firma’s bezig zijn met reluctantiemotoren en sturingen, mogen we onszelf de pluim geven van de eerste producent die een echt werkend systeem op de markt toont.»
Nu wel commercialiseerbaar
Momenteel is een OEM bezig met het uittesten van de motor en sturing in een elektrische 4x4. En de proeven blijken uitermate positief te zijn. Later dit jaar zal de constructeur het nieuws wereldkundig maken.
John de Clercq: «Daarnaast heeft een tweede constructeur interesse vertoond. Maar met die partner zitten we nog maar in een eerste testfase. Tevens zijn we bezig met onderhandelingen met fabrikanten van systemen voor hernieuwbare energie: een ander domein waarvoor de reluctante motoren erg interessant kunnen zijn.»
Speerpunt voor toekomstige business
In elk geval geloof Inverto heel erg in de reluctante motoren en bijhorende sturingen. Want vanaf nu wordt dit hét domein waarop de firma zal werken. John de Clercq: «Momenteel wordt 80 % van ons zakencijfer door de bouw en verkoop van verlichtingselectronica en videowalls gerealiseerd. Daarnaast maken we systemen voor draadloze energieoverdracht, waarmee we ons nu vooral focussen op oplossingen voor het draadloos laden van elektrische voertuigen. Maar ook willen we het derde luik van onze business, namelijk ‘green power’ in de toekomst verder uitbouwen. En de basis daarvan is de reluctantiemotor...»
(foto's: Inverto)
door Els Jonckheere, Engineeringnet Magazine
Kadertekst:
E-mobiliteit: is de doorbraak nabij?
Vooral onder invloed van China, dat tegen 2020 vijf miljoen elektrische voertuigen in haar vervuilde steden wil hebben, willen de constructeurs zo snel mogelijk de laatste obstakels uit de weg ruimen.
In Europa is Duitsland één van de grootste initiatiefnemers. De overheid wil er voor 2020 twee miljoen elektrische wagens op de weg hebben. En Nederland streeft tegen dan naar 200.000 exemplaren. Vandaag worden elektrische voertuigen meestal met pernament magneetmotoren uitgerust.
Deze bevatten magneten die uit zeldzame aarden, zoals Neodymium, worden vervaardigd. Hierdoor verzevenvoudigde de prijs in enkele jaren. En het zal er niet beter op worden. Want China, de belangrijkste leverancier van deze stof, heeft onlangs de uitvoer aan banden gelegd.
(EJ)
