Žádné permanentní magnety, ale velký výkon
Na letošním veletrhu CES představila značka BMW své nejnovější elektrické dítko: iX M60. Jeho nejzajímavějšími částmi jsou elektromotory, které pomáhají řešit jeden z klíčových problémů – závislost na kovech používaných v motorech s permanentními magnety.
Mezi elektromotory s nejvyšším výkonem se obvykle řadí bezkomutátorové typy s permanentními magnety, ale jejich Achillovou patou je v současné době právě potřeba suroviny, která je pro rozvoj politiky prosazované elektromobility stále obtížnější získávat – přinejmenším při snaze dodržovat proklamované etické principy. Výrobci se proto snaží vyvíjet vysoce účinné bezmagnetické indukční motory, aby snížili velkou závislost na Číně, která kontroluje přes 90 % světových zásob těchto materiálů. Nyní se k nim zařadila i automobilka BMW se svým novým elektromotorem. 
Řešení, použité u elektromotoru pro nové iX M60, kombinuje osvědčené systémy „staré školy“ s high-tech. Představuje významný pokrok, pokud jde o zvýšenou účinnost, a zároveň se vyhýbá používání vzácných kovů, které obvykle využívají permanentní magnety. Automobilka se jim snaží vyhnout tím, že vsadila na klasickou technologii – kartáčové motory, které existují od vynálezu elektromotoru. Kartáče mohou být vyrobeny z téměř jakéhokoli materiálu, kterým projde proud (výkon přitom může ovlivnit i to, jak jsou čela kartáče drážkovaná). V mnoha případech jsou slinuté z práškových kovů a jiných materiálů, podobně jako brzdové destičky. Jenže stejně jako u brzdových destiček, kartáče i komutátor vytvářejí prach a opotřebovávají se, což vyžaduje jejich pravidelnou výměnu. To představuje jeden z důvodů, proč se většina výrobců elektrických vozidel rozhodla toto řešení nevyužívat.
Místo nich automobilky upřednostňují bezkomutátorové motory s permanentními magnety, u nichž odpadá údržba a prach, které přicházejí s kartáči odírajícími opotřebitelný povrch (komutátor), což obojí zvyšuje životnost motoru. Nevýhodou jsou vyšší počáteční náklady a komplikovanější regulátory otáček motoru, které obvykle vyžadují tři senzory s Hallovým efektem pro správné měření polohy statoru a rotoru (ačkoli některé moderní regulátory našly chytré způsoby, jak se bez těchto senzorů obejít) – a nyní i již zmíněná etická stránka získávání surovin používaných pro klíčové permanentní magnety.
Značka BMW však vsadila na použití moderních materiálů a high-tech technologie těsnění a vyvinula svůj nový elektromotor bez permanentních magnetů, který funguje v „retro stylu“ jako třífázový synchronní motor na střídavý proud. Ten pro napájení vinutí rotoru využívá kartáče a komutátor, ovšem moduly kartáčů jsou v uzavřeném a utěsněném prostoru, což eliminuje kontaminaci kabeláže prachem uvnitř statoru a rotoru.
Podle automobilky má její novinka větší hustotu energie, lepší tepelný management a rychlejší spínací frekvenci. To vše se podle vyjádření firmy promítá do vyšších otáček, většího točivého momentu a ještě většího výkonu. Standardní kombinovaný výkon duálního (předního i zadního) elektromotoru nového iX M60 bude 390 kW. Přední motor bude mít výkon 170 kW a výstupní výkon 1,96 kW/kg, zatímco zadní elektromotor v normálním provozu bude mít výkon 360 kW a vysokou hustotu výstupního výkonu o hodnotě 2,59 kW/kg. V režimu Sport Boost by kombinovaný výkon měl dosahovat přes 440 kW a točivý moment 1015 Nm.
Justin Banner
Foto: BMW, Justin Banner
90
.gif)
