Deutsches Unternehmen Dynamic E-Flo entwickelt Direktkühltechnik für Hohlleiterwicklungen

de.wedoany.com-Bericht: Am 30. Oktober verbessert das deutsche Motorenunternehmen Dynamic E-Flow die Wärmeableitung von Elektromotoren durch eine Direktkühltechnik für Hohlleiterwicklungen. Bei dieser Technik werden herkömmliche massive Kupferleiter durch Hohlstrukturen ersetzt, sodass das Kühlmedium direkt durch das Innere der Leiter strömt und die Wärme an der Stelle abführt, an der sie entsteht, wodurch der Wärmeübertragungswiderstand zwischen Wicklung und externem Kühlsystem verringert wird.

Herkömmliche Motoren führen die Wärme üblicherweise über externe Kühlstrukturen wie Wassermäntel ab, wobei die in der Wicklung entstehende Wärme erst durch Isolierschichten, Strukturmaterialien und Luftspalte an das Kühlmedium abgegeben werden muss. Bei dauerhaftem Hochlastbetrieb führt der Temperaturanstieg in der Wicklung zu einer Begrenzung von Strom und Ausgangsleistung, sodass die Spitzenleistung des Motors nur für kurze Zeit aufrechterhalten werden kann. Die von Dynamic E-Flow vorgestellte capcooltech®-Technologie integriert die Kühlkanäle in das Innere der Kupferleiter, sodass das Kühlmedium direkt mit der Innenwand der Leiter in Kontakt kommt, den Wärmeableitungspfad verkürzt und die Temperaturverteilung in der Wicklung verbessert.

Laut der Unternehmenswebsite kann diese Technik die Stromdichte des Motors auf 70—100 A/mm² erhöhen und durch die Direktkühlung die Leistungsdichte des Motors steigern. Das Unternehmen gibt an, dass Motoren mit dieser Technik unter bestimmten Auslegungsbedingungen ihr Volumen um etwa 50 % reduzieren oder bei ähnlichem Volumen eine höhere Ausgangsleistung erzielen können. Diese Angaben sind technische Leistungsaussagen des Unternehmens; die tatsächlichen Ergebnisse hängen weiterhin von der Motorstruktur, dem Kühlsystem und den konkreten Einsatzbedingungen ab.

Die Direktkühlung von Wicklungen richtet sich an Anwendungsbereiche wie Luft- und Raumfahrt, Automobil, Schifffahrt und Industrieautomation. Bei elektrischen Luftfahrzeugen können eine höhere Dauerleistung und ein geringeres Motorgewicht zur Optimierung des Antriebssystemdesigns beitragen; in der Schifffahrt können kleinere Motoren und Generatoren möglicherweise die Bedingungen für Installation, Demontage und Wartung der Geräte verbessern. Auch Industriefahrzeuge, Schiffsantriebe und Prüfstände, die eine langfristig stabile Leistungsabgabe erfordern, sind potenzielle Anwendungsfelder.

Dynamic E-Flow wurde 2014 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Deutschland; das Geschäft umfasst Motorenentwicklung, Fertigung und Antriebssystemintegration. Laut Unternehmenswebsite wird die Hohlleiter-Kühltechnik bereits in der Entwicklung von Hochleistungsmotoren eingesetzt, und das Unternehmen verfügt über die Fähigkeiten von der Musterkonstruktion über die Prototypenfertigung bis hin zur Testvalidierung. Der vorliegende Bericht stützt sich hauptsächlich auf Interviewinhalte des technischen Leiters des Unternehmens; konkrete Motormodelle, Nennleistungen, Effizienzvergleiche, Dauerlauf-Testzeiten und Daten von Drittanbieter-Validierungen wurden nicht veröffentlicht. Daher sind die Angaben zu den Leistungssteigerungen noch anhand konkreter Produkte und Testergebnisse zu bewerten.