Como um motor síncrono de ímã permanente, preferido por muitos fabricantes de veículos elétricos, o motor de Mahle é uma máquina síncrona, mas em vez de ímãs permanentes de terras raras no rotor, ele possui eletroímãs.
Para remover o desgaste e o arrasto associados às escovas, a energia para os ímãs rotativos é alimentada do mundo externo para o rotor através de um transformador monofásico rotativo no qual o enrolamento primário permanece parado e o secundário gira.
O primário é acionado em frequências kHz por uma ponte de energia comutada por voltagem zero fornecida pela bateria principal, e a energia do secundário é retificada por quatro diodos giratórios antes de ser fornecida às bobinas de campo. Se pensarmos em quatro diodos rotativos ousados, há opções de dois diodos disponíveis, batendo no centro do transformador ou dividindo a bobina de campo em duas. Não são necessários capacitores rotativos.
Ter um eletroímã no rotor dá à eletrônica de controle outro botão para ajustar no topo das correntes do enrolamento do estator, e a indutância do rotor é baixa o suficiente para responder, por exemplo, aos comandos de aceleração do driver.
Mesmo com suas bobinas e transformador, o rotor no protótipo de 140 kW (pico) é classificado para mais de 20,000 rpm.
A empresa afirma “eficiência acima de 95% em quase todos os pontos operacionais - um nível que anteriormente só era alcançado por carros de corrida de Fórmula E.” A empresa vê essa eficiência se estendendo ao longo da maior parte da curva de torque-velocidade, com o motor perdendo apenas em termos de eficiência para motores de indução apenas nas velocidades mais altas com baixo torque, e apenas para motores síncronos de ímã permanente em baixa velocidade com os torques mais altos .
O motor tem alguma desvantagem em comparação com o motor síncrono de ímã permanente?
“É um pouco mais pesado do que um PMSM devido às pesadas bobinas de cobre”, disse o porta-voz da empresa, Christopher Rimmele, à Electronics Weekly. Ele vê seu projeto custando menos que um PMSM “já que o preço do ímã é uma parte significativa dos custos gerais”.
E o que dizer de outra máquina que não é de terras raras, alguns estão procurando veículos, o motor de relutância síncrona.
“Este tem menos torque, não consegue lidar com sobrecarga e tem uma curva de saída máxima pior, já que o torque está caindo em 1 / n2 na área de enfraquecimento do campo ”, disse ele.
Para acompanhar o projeto de seu motor, a Mahle desenvolveu ferramentas auxiliadas por computador para equilibrar as demandas conflitantes de resistência mecânica, desempenho térmico e propriedades eletromagnéticas.