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Synchron-Reluktanzmotoren - Eine neue Generation effizienter Motoren für Elektrofahrzeuge (SyrNemo)

Leitung:Prof. Dr.-Ing. Bernd Ponick
Bearbeitung:Jonathan Jürgens
Laufzeit:01.10.2013 - 30.09.2016
Förderung durch:EU

SyrNemo ist ein neuartiger Synchron-Reluktanzmotor (SYRM) mit höherer Leistungsdichte und höherem Wirkungsgrad in den Fahrzyklen bei niedrigeren Kosten im Vergleich zu modernen Permanentmagnet-Synchronmaschinen.

  • Durch die innovative Auslegung eines Rotors mit optionalen Ferriten kann die masse- und volumenspezifische Leistungsdichte um ungefähr 5% erhöht werden. Durch die Verwendung von Stabwicklungen wird der für eine Wicklung erforderliche Bauraum reduziert. Ein eingebauter Kreislauf zur Flüssigkeitskühlung der Leistungselektronik und des Motors trägt ebenfalls zu einer Verringerung von Gesamtmasse und -volumen bei.  
  • Durch den Verzicht auf Dauermagnete oder den optionalen Einsatz von Ferriten entfällt die Abhängigkeit von Dauermagneten aus seltenen Erden. Das vorgeschlagene Rotordesign eignet sich für den Einsatz künftiger Magnetstoffe mit hoher Energiedichte, sobald diese auf dem Markt erhältlich sind.
  • Der hier vorgestellte SYRM ist einfach in der Herstellung, in der Montage und leicht recycelbar. Auf diese Weise lassen sich die Herstellkosten um 20% und mehr verglichen mit Permanentmagnet-Synchronmaschinen (PMSMs) reduzieren.
  • Das Ökodesign sorgt während der Projektdurchführung für minimale soziale und Umweltbelastungen und minimale versteckte Kosten.
  • Aufgrund der einfachen Rotorauslegung ist die Maschine sehr robust.
  • Zur Kostenminderung ist das Isoliersystem auf eine Gesamt-Lebensdauer von 10 Jahren bzw. 10.000 Betriebsstunden ausgelegt. 
  • Der vorgestellte SYRM weist für einen großen Drehzahl- und Drehmomentbereich einen hohen Wirkungsgrad auf. Verglichen mit PMSMs kann der Gesamtwirkungsgrad des Fahrzyklus des SYRM daher um 5–15% verbessert werden.
  • Die Regelung des Antriebs ist so ausgelegt, dass in jedem Betriebspunkt der maximal mögliche Wirkungsgrad unter Berücksichtigung der Wicklungstemperatur im Ständer erreicht werden kann.

Synchron-Reluktanzmotoren werden heute bereits erfolgreich in der Industrie eingesetzt. Der hier vorgestellte Synchron-Reluktanzmotor ist daher die erfolgversprechendste Lösung eines Elektromotors der neuen Generation zum Einsatz in vollelektrischen Fahrzeugen.

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