Geïntegreerde motoraandrijving

Deadline

Flanders Make ICON - Geïntegreerde motoraandrijving

Uitdaging

Vermogenselektronica (PE) en elektrische machines (EM) die een laag gewicht en hoge prestaties combineren met een minimale TCO zijn essentieel bij het ontwerpen van elektrische aandrijflijnen. Afgezien van de spanning-stroomverhouding zijn de PE en de EM tegenwoordig meestal van elkaar losgekoppeld. Dit resulteert in een ontwerp waarbij PE en EM een afzonderlijke behuizing en koelsysteem hebben, en waarbij de stroomuitwisseling tussen beide wordt gerealiseerd door grote, afgeschermde kabels.

De geïntegreerde motoraandrijving (IMD) stelt een structurele integratie voor van een EM met PE als een enkele eenheid. Deze integratie zou het mogelijk maken de vermogensdichtheid met 10 tot 20% te verhogen en tegelijkertijd de totale installatie- en fabricagekosten van het systeem met 30 tot 40% te verlagen. Het wegwerken van kabels (door een directe verbinding) leidt ook tot een beter gedrag op het gebied van elektromagnetische interferentie (EMI)/elektromagnetische compatibiliteit. Multifysische aspecten zoals structurele, elektromagnetische en thermische problemen vormen momenteel echter hinderpalen voor een dergelijke integratie.

In dit project zullen integratieconcepten van de PE voor verschillende EM-technologieën worden geïntroduceerd die deze multifysische aspecten behandelen. De belangrijkste bevindingen van het project zullen geïllustreerd worden aan de hand van een TRL 5 demonstrator.

Project doelstellingen

In dit project definiëren we agressieve structurele integratieconcepten voor zowel totaal nieuwe ontwerpen als add-ons op bestaande motorontwerpen met behoud van de produceerbaarheid en onderhoudbaarheid, die het mogelijk maken om:

  1. De vermogensdichtheid van het totale systeem (=EM+PE) te verhogen met 10 tot 20% ;
  2. Tegelijkertijd de totale installatie- en fabricagekosten van het systeem met 30 tot 40% te verminderen door te werken aan kostenfactoren zoals gewicht, aantal componenten en interfaces. Dit omvat het weglaten van afgeschermde voedings- en signaalkabels en hun connectoren, behuizing en koeling voor de PE, uitgangs(LC)filters, kleinere DC-link condensatoren ...
  3. Verbetering van de elektromagnetische interferentie (EMI)/elektromagnetische compatibiliteit door het weglaten van (lange) voedingskabels en een kleinere vormfactor van de PE (korte voedingssporen) .
  4. Introduceren van een gedeelde koeling, rekening houdend met de verschillende temperatuurgrenzen van PE en wikkelingen.
  5. Structurele integratie in een toepassing, bv. transmissiesystemen, het kiezen van de overbrengingsverhouding en het aantal trappen kan resulteren in een compactere aandrijflijn met een hogere vermogensdichtheid. Eliminatie van lagers, lichtere onderdelen van de versnellingsbak, rekening houdend met de voortplanting van de koppelrimpel van de motor in de flexibelere versnellingsbakassen.
  6. De bevindingen van het project illustreren aan de hand van een TRL 5-demonstrator, d.w.z. een geïntegreerde e-as. De e-as zal worden getest in de multi-actuator testopstelling in het Motions lab.

Interesse?

INMOD_ICON is een Interdisciplinair Coöperatief Onderzoek (ICON). We zijn op zoek naar bedrijven die zich bij de gebruikersgroep willen aansluiten en met ons willen werken aan de valorisatie van het project.

Interesse? Gelieve onderstaand formulier in te vullen en we contacteren u zo snel mogelijk:

Andere ICON open calls

Deadline

Industrial Research (ICON)

Deadline

Industrial Research (ICON)