KOMPAKTNIJI OD SVIH DOSADAŠNJIH RJEŠENJA
Kompanija ZF Friedrichshafen razvila je novi pogonski sistem za električne automobile, nazvan “High Revolution Drive”, koji omogućava rad elektromotora pri brzinama do 30.000 obr/min.
Riječ je o kompaktnom sistemu “3-u-1”, koji objedinjuje elektromotor, energetsku elektroniku i prenosni mehanizam. Njegova konstrukcija omogućava smanjenje dimenzija i mase u odnosu na dosadašnja rješenja.
Ključna novost je mogućnost primjene elektromotora koji se okreće brzinom do 30.000 obr/min, dok su dosadašnji sistemi uglavnom dostizali do 18.000 obr/min. Veća brzina rotacije omogućava postizanje iste snage uz manji obrtni moment, što otvara mogućnost konstrukcije manjeg i lakšeg elektromotora.
Razlog je u tome što je potreban obrtni moment direktno povezan s dimenzijama rotora. Kada motor radi pri većem broju obrtaja, za ostvarivanje iste snage potreban je manji obrtni moment, pa se mogu smanjiti i dimenzije njegovih ključnih komponenti.
Da bi se velika brzina rotacije pretvorila u odgovarajući obrtni moment na točkovima, ZF koristi dvostepeni cilindrični prenosnik s helikoidnim zupčanicima i prenosnim odnosom od približno 18:1. Predstavljena konfiguracija razvija vršnu snagu od 200 kW, dok obrtni moment na točkovima dostiže 3.500 Nm.
U poređenju s dosadašnjim rješenjima, novi sistem ima 25% manju masu rotora, dok je količina potrebnih magneta smanjena za čak 50%. Time se ne smanjuju samo masa i dimenzije pogonskog sistema već i troškovi proizvodnje, kao i zavisnost od skupih sirovina i kritičnih lanaca snabdijevanja.
Razvoj je prvenstveno usmjeren na električne automobile velikoserijske i masovne proizvodnje, s pogonskim sistemima snage od 150 do 200 kW. Modularna konstrukcija omogućava prilagođavanje različitim nivoima snage, kao i primjenu u električnim arhitekturama napona 400 i 800 V.
Jedan od najvećih tehničkih izazova pri radu s visokim brojem obrtaja jeste kontrola buke i vibracija. ZF navodi da je taj problem riješio koordiniranim razvojem elektromotora, zupčastog prenosa, ležajeva i geometrije zupčanika, pri čemu se sve komponente posmatraju kao dijelovi jedinstvenog sistema.
Prema navodima kompanije, brzina od 30.000 obr/min predstavlja optimalnu tačku za predstavljenu konfiguraciju, kako s tehničkog tako i s ekonomskog aspekta.
