PerKuel - Performanter Ressourcenschonender Kunststoff Elektromotor; Teilvorhaben: Spezifikation, Auslegung, Aufbau und Validierung der E-Maschine

Abstract

Ziel des geplanten Forschungsvorhabens "PerKuel" war die Entwicklung eines neuartigen Elektromotors mit einer gewichtsbezogen hohen Dauerleistungsdichte von mindestens 6 kW/kg. Der PerKuel-Elektromotor zeichnet sich durch ein neuartiges, hochwirksames Kühlkonzept aus, das eine leistungsbedingte Reduktion infolge von Überhitzung ausschließt und damit die bei herkömmlichen Elektromotorkonzepten übliche Differenz zwischen Dauer- und Spitzenleistung deutlich verringert. Der Motor basiert auf einem großserienfähigen und innovativen Fertigungskonzept: Zum Einsatz kommen hochwärmeleitfähige reaktive Kunststoffformmassen zur Entwärmung des Stators. Zu Beginn des Projekts war ein hochfester Kunststoff Metall Hybrid als Motorgehäuse geplant. Wegen einer unvorhergesehenen Insolvenz eines Projektpartners konnte kein vollumfänglicher Prototyp des Hybrids hergestellt werden. Stattdessen wurde das Konzept des hochfesten Kunststoff Metall Hybrid Gehäuse ausführlich konzeptionell untersucht. Des Weiteren konnte wegen der Insolvenz und dem damit verbundenen Ausfall von notwendigen Werkzeugen kein funktionsfähiger Prototyp des Motors gefertigt werden. Um dennoch die Überlegenheit des Kühlkonzepts zu zeigen, wurden die Teilversuche anhand von schon gefertigten Motorsegmenten entsprechend erweitert. Erstmals wurde die Qualität des Fertigungsprozesses durch akustische Messverfahren überwacht. Darüber hinaus wurden die Recyclingfähigkeit und das CO2-Äquivalent der entwickelten Komponenten im Rahmen einer Life Cycle Analysis (LCA) als zentrale Optimierungsziele berücksichtigt.