Fraunhofer utvecklar ny kylekoncept för elmotorer i polymer

Forskare vid Fraunhoferinstitutet för strukturell hållfasthet och systemtillförlitlighet (LBF) har utvecklat ett nytt kylekoncept för elmotorer, vilket möjliggör användning av lättare polymermaterial. Detta genombrott är betydande för utvecklingen av eldriven mobilitet, där viktminskning och förbättrad effektivitet hos motorn är centrala mål.

Det nya tillvägagångssättet, kallat DEmiL (directly-cooled electric motor with integrated lightweight housing), bygger på direkt kylning av stator och rotor. Traditionella elmotorer leder bort värme genom ett metallhölje till en kylmantel. Forskarna vid Fraunhofer LBF har ersatt den runda tråden med en rektangulär flat tråd, vilket möjliggör tätare lindning och placering av en mer effektiv kylkanal direkt i statorn.

"Den centrala innovationen ligger i statordesignen, där värmeförluster kan avledas direkt via kylkanalen", förklarade forskaren Robert Maertens. Detta eliminerar behovet av en separat kylmantel, minskar motorns termiska tröghet och möjliggör högre kontinuerlig effekt.

Genom att effektivt avleda värmen nära dess ursprung kan hela motorn och dess hölje tillverkas av polymermaterial. Dessa polymerhöljen är betydligt lättare än traditionella aluminiumhöljen och lättare att forma till komplexa geometrier. Fraunhoferforskarna använder fiberförstärkta, värmehärdiga plaster med hög temperaturbeständighet och kemikalieresistens.

Tillverkningen av polymerhöljen sker genom automatiserad formsprutning, vilket gör processen lämplig för storskalig produktion. Det nya konceptet minskar inte bara motorns vikt och tillverkningskostnader, utan ökar också dess effektivitet och effekttäthet, och bidrar därmed till mer hållbara transportlösningar.