Luftgekühlter Radnabenmotor

Luftgekühlter Radnabenmotor mit hoher Drehmomentdichte auf Basis gegossener Aluminiumspulen

© Foto Fraunhofer IFAM

Schnittmodell des Radnabenmotors

© Foto Fraunhofer IFAM

Motornut mit gegossenen Spulen im Schnitt

© Foto Fraunhofer IFAM

Wirkungsgradkennfeld des Antriebs (Motor inkl. Umrichter)

Radnabenmotor als technologische Herausforderung

Projektziel ist die Entwicklung, Fertigung und Erprobung eines robusten luftgekühlten Radnabenmotors mit hoher Drehmomentdichte, der als Direktantrieb an allen vier Rädern eines Elektrofahrzeugs zum Einsatz kommen kann. Wesentliche Herausforderung ist einerseits, das für die Fahrzeugnutzung in einem urbanen Umfeld notwendige Drehmoment bei hohen Wirkungsgraden über das gesamte Betriebskennfeld aufzubringen und andererseits eine effiziente Luftkühlung zur Abführung der Verlustleistungen umzusetzen.

 

Neuartige Technologien für bessere Performance

Für die Wicklung des Elektromotors werden erstmals die vom IFAM entwickelten gegossenen Spulen eingesetzt. Diese werden zur Minimierung von Rohstoffkosten und Gewicht in Aluminium ausgeführt. Durch das innovative Fertigungsverfahren wird eine geometrische Freiheit ermöglicht, die sowohl einen maximalen Nutfüllgrad als auch eine wesentlich verbesserte Entwärmung im Vergleich zu herkömmlich gewickelten Spulen bietet. Dadurch lässt sich trotz einfacher Luftkühlung mehr Leistung und Drehmoment erreichen.

 

High Tec – sicher und robust

Neben dem Verzicht auf aufwändige Flüssigkeitskühlung wird der Radnabenmotor sensorlos, d.h. ohne die bisher stets notwendige teure Drehwinkelsensorik aufgebaut. Zusätzlich zur Fähigkeit des rein elektrischen rekuperativen Bremsens wird eine mechanische Bremse direkt in den Motor integriert. Zusammen mit einer redundanten auf funktionale Sicherheit optimierten Motorsteuerung wird als Ergebnis ein ausfallsicheres und wartungsfreies Gesamtsystem als Antrieb für zukünftige Elektrofahrzeuge bereitgestellt.