A Schaeffler está entrando no setor de fabricação de motores elétricos com uma plataforma tecnológica modular e altamente integrada.
Essa família de motores elétricos foi projetada para oferecer eficiência e uma boa relação preço/desempenho, e as possíveis aplicações variam de módulos híbridos e transmissões híbridas dedicadas (DHTs) até motores elétricos para propulsão de eixos elétricos.
São possíveis faixas de tensão de 48 a 800V e classes de potência de 15 a mais de 300kW. A produção em série para uma variedade de projetos de clientes em todo o mundo está programada para começar em 2021.
O parque fabril mundial da Schaeffler, máquinas especiais e ferramentarias serão usadas para estabelecer e operar as linhas de produção.
A Schaeffler apresenta publicamente os motores elétricos, que foram desenvolvidos internamente e estão prontos para produção em série, pela primeira vez na IAA 2019.
Perfeccionismo em Sistemas-Desde que a última lacuna técnica, a fabricação do estator, foi coberta pela aquisição da Elmotec Statomat no final de 2018, a empresa agora domina totalmente a industrialização de motores elétricos.
O conhecimento abrangente em componentes mecânicos, processos de fabricação e tecnologias de enrolamento, bem como uma compreensão profunda de todos os sistemas veiculares, garantem tempos de desenvolvimento curtos e processos robustos na produção de motores elétricos tecnologicamente sofisticados.
“Compreender e dominar transmissões, motores elétricos e eletrônica de potência já é uma arte em si. Combinar todas essas tecnologias em um sistema completo e funcional para um powetrain é outro desafio. Somos especialistas em ambos os casos”, explica Dr. Jochen Schröder, responsável pela divisão de negócios de mobilidade elétrica da Schaeffler.
Eficiente em todas as aplicações graças ao sistema de tecnologia modular-Os motores elétricos dos módulos híbridos P2 estão sujeitos a requisitos especiais, pois seu design implica no funcionamento na mesma velocidade do motor de combustão interna.
O comprimento axial mínimo e o amplo espaço livre dentro do rotor para a integração do sistema de embreagem e acionamento garantem a alta compactação necessária para esse tipo de aplicação.
O motor sem escovas com enrolamento concentrado permite espaços de instalação axiais extremamente pequenos e estão disponíveis nas versões 48 V e alta tensão com potências de 15 a 120 kW.
Se o módulo híbrido for projetado para embreagem seca, o estator é resfriado ativamente usando uma camisa de resfriamento.
Em sistemas com embreagem úmida, o óleo disponível também pode ser usado para baixar a temperatura do motor elétrico, o que leva a uma dissipação de calor significativamente melhor e, portanto, permite trabalhar continuamente em potência elevada.
No entanto, o melhor tipo de perda de energia é aquele que nunca ocorre e é por isso que os motores são otimizados para alta eficiência em todo seu campo de funcionamento.
Dependendo do projeto, o mesmo se aplica aos motores elétricos em transmissões híbridas dedicadas. Essas transmissões geralmente são projetadas de forma a proporcionar mais espaço de instalação axial para os motores elétricos, que giram mais rápido.
Níveis de saída de 80 a 140 kW são comuns. Dependendo do modo de operação da transmissão e do powetrain, esses motores funcionam em conjunto com o motor de combustão interna como motores ou geradores e suas características de eficiência são otimizadas de acordo com o perfil de utilização.
Como resultado dos modos de direção totalmente elétricos dos híbridos plug-in, seu comportamento acústico se torna um fator importante no conforto. Em muitos casos, o uso de enrolamentos distribuídos é a solução correta.
Para esse fim, a Schaeffler definiu um segundo padrão de solução de enrolamento, para a qual desenvolvemos também internamente as máquinas de produção. O método em questão é o enrolamento ondulado, que a Elmotec Statomat está constantemente refinando em sua sede em Karben.
Para uma aplicação específica, foi desenvolvida uma máquina elétrica com um comprimento axial total de 137 mm, que entrega 125 kW de potência e 310 Nm de torque.
O portfólio é completado por uma variedade de motores elétricos para propulsão em eixos elétricos. Eles abrangem classes de alta tensão 2 (400 V) e alta tensão 3 (800 V), e com potências de saída de 100 kW a 300 kW.
Se o projeto do sistema permitir, esses motores podem ser configurados para altas velocidades máximas de até 20.000 rpm, o que permite que as vantagens do enrolamento ondulado sejam totalmente utilizadas.
O grande número de ranhuras do estator permite um bom resfriamento e um campo magnético com poucas harmônicas. Isso resulta em duas vantagens: Uma alta densidade de potência e um excelente nível de eficiência.
“Ao adquirir novos conhecimentos no desenvolvimento e produção de motores elétricos internamente, não estamos apenas expandindo nosso portfólio, mas também buscando consistentemente nossa estratégia de mobilidade elétrica. Nosso amplo conhecimento em sistemas e as soluções criadas a partir dessa experiência nos coloca atualmente perante aos clientes como um reconhecido e confiável fabricante de sistemas e componentes, que de acordo com os requisitos e necessidades de mobilidade pode fornecer produtos ideias”, explica Matthias Zink, CEO Automotivo OEM da Schaeffler.
