Come un motore sincrono a magneti permanenti, preferito da molti produttori di veicoli elettrici, il motore di Mahle è una macchina sincrona, ma al posto dei magneti permanenti delle terre rare nel rotore ha degli elettromagneti.
Per rimuovere l'usura e la resistenza associate alle spazzole, l'alimentazione ai magneti rotanti viene alimentata dal mondo esterno al rotore attraverso un trasformatore monofase rotante in cui l'avvolgimento primario rimane fermo e il secondario ruota.
Il primario è pilotato a frequenze kHz da un ponte di alimentazione a tensione zero fornito dalla batteria principale, e l'alimentazione dal secondario viene raddrizzata da quattro diodi rotanti prima di essere alimentata alle bobine di campo. Se si pensa che quattro diodi rotanti siano audaci, ci sono opzioni a due diodi disponibili toccando al centro il trasformatore o dividendo la bobina di campo in due. Non sono necessari condensatori rotanti.
Avere un elettromagnete nel rotore fornisce all'elettronica di controllo un'altra manopola per regolare sopra le correnti di avvolgimento dello statore e l'induttanza del rotore è abbastanza bassa da poter rispondere, ad esempio, ai comandi di accelerazione del conducente.
Anche con le sue bobine e trasformatore, il rotore del prototipo da 140 kW (picco) è valutato per oltre 20,000 giri / min.
La società afferma "un'efficienza superiore al 95% in quasi tutti i punti operativi, un livello che in precedenza era stato raggiunto solo dalle auto da corsa di Formula E." L'azienda vede questa efficienza estendersi sulla maggior parte della curva velocità-coppia, con il motore che perde in termini di efficienza solo ai motori a induzione solo alle velocità più elevate con coppia bassa e solo ai motori sincroni a magneti permanenti a bassa velocità con le coppie più elevate .
Il motore presenta degli svantaggi rispetto al motore sincrono a magneti permanenti?
"È un po 'più pesante di un PMSM a causa delle pesanti bobine di rame", ha detto il portavoce dell'azienda Christopher Rimmele a Electronics Weekly. Vede il suo design costare meno di un PMSM "poiché il prezzo del magnete è una parte significativa dei costi complessivi".
E che dire di un'altra macchina non-terre rare che alcuni stanno mozzando per veicoli, il motore sincrono a riluttanza.
"Questo ha meno coppia, non può gestire il sovraccarico e ha una curva di uscita massima peggiore poiché la coppia si sta sgretolando di 1 / n2 nell'area di indebolimento del campo ", ha detto.
Per andare avanti con la progettazione del motore, Mahle ha sviluppato strumenti assistiti da computer per bilanciare le esigenze contrastanti di resistenza meccanica, prestazioni termiche e proprietà elettromagnetiche.