Como un motor síncrono de imanes permanentes, preferido por muchos fabricantes de vehículos eléctricos, el motor de Mahle es una máquina síncrona, pero en lugar de imanes permanentes de tierras raras en el rotor, tiene electroimanes.
Para eliminar el desgaste y el arrastre asociados con las escobillas, la energía de los imanes giratorios se alimenta desde el exterior al rotor a través de un transformador monofásico giratorio en el que el devanado primario permanece quieto y el secundario gira.
El primario es impulsado a frecuencias de kHz por un puente de energía conmutado de voltaje cero suministrado desde la batería principal, y la energía del secundario es rectificada por cuatro diodos giratorios antes de ser alimentada a las bobinas de campo. Si se piensa que cuatro diodos giratorios son atrevidos, hay opciones de dos diodos disponibles al colocar el transformador en el centro o dividir la bobina de campo en dos. No se necesitan condensadores rotativos.
Tener un electroimán en el rotor le da a la electrónica de control otra perilla para ajustar en la parte superior de las corrientes de bobinado del estator, y la inductancia del rotor es lo suficientemente baja como para responder, por ejemplo, a los comandos de aceleración del conductor.
Incluso con sus bobinas y transformador, el rotor del prototipo de 140 kW (pico) tiene una potencia nominal de más de 20,000 rpm.
La compañía afirma tener una "eficiencia superior al 95% en casi todos los puntos operativos, un nivel que anteriormente solo habían alcanzado los coches de carreras de Fórmula E". La compañía ve que esta eficiencia se extiende a lo largo de la mayor parte de la curva de velocidad-par, con el motor solo perdiendo en términos de eficiencia a los motores de inducción solo a las velocidades más altas con un par bajo, y solo a los motores síncronos de imanes permanentes a baja velocidad con los pares más altos .
¿Tiene el motor alguna desventaja en comparación con el motor síncrono de imanes permanentes?
"Es un poco más pesado que un PMSM debido a las pesadas bobinas de cobre", dijo el portavoz de la compañía, Christopher Rimmele, a Electronics Weekly. Él ve que su diseño cuesta menos que un PMSM "ya que el precio del imán es una parte significativa de los costos generales".
Y qué hay de otra máquina que no es de tierras raras que algunos están probando para vehículos, el motor de desgana síncrono.
“Este tiene menos torque, no puede soportar la sobrecarga y tiene una peor curva de salida máxima ya que el torque se está desmoronando en 1 / n2 en el área de debilitamiento del campo ”, dijo.
Para acompañar el diseño de su motor, Mahle ha desarrollado herramientas asistidas por computadora para equilibrar las demandas conflictivas de resistencia mecánica, rendimiento térmico y propiedades electromagnéticas.