Компании по всему миру работают над совершенствованием безмагнитных электродвигателей, чтобы сделать их более жизнеспособным вариантом для электромобилей. ZF Friedrichshafen пошел по тому же пути беспроводной индуктивной связи, что и немецкий поставщик автомобилей Mahle, но со своей уникальной конфигурацией. Интегрируя свой индуктивный преобразователь в сам ротор, ZF экономит место и создает компактный безмагнитный двигатель, который доминирует в современных электромобилях.
Заменив магниты на роторе двигателя на электрические обмотки, производители могут устранить затраты, экологический ущерб и потенциальные сбои в цепочке поставок, связанные с добычей редкоземельных материалов, необходимых для этих магнитов. Тем не менее, традиционные конструкции без магнитов вводят дополнительные физические элементы, такие как скользящие кольца или щетки, необходимые для пропускания электрического тока в обмотки ротора, увеличивая размер и вес, одновременно увеличивая трение и потенциал износа. Таким образом, производители электромобилей, как правило, идут по пути наименьшего сопротивления, полагаясь на двигатели с постоянными магнитами.
Бесконтактная индукция является одним из перспективных решений, которое посылает электричество на катушки ротора без физических щеток или колец, устраняя их недостатки.
Чтобы продолжить эту работу, ZF интегрировала свой индуктивный преобразователь в вал ротора в центре катушек, устранив дополнительные 3,5 дюйма (90 мм) осевого пространства, которое, по оценкам, занимают физические решения, такие как щетки, предлагая при этом плотность мощности и крутящего момента, сравнимую с PSM.
ZF называет эту конструкцию внутрироторным индуктивным возбужденным синхронным двигателем (I2SM), и идея состоит в том, что автопроизводитель может заменить PSM этим новым типом двигателя, не жертвуя ничем с точки зрения упаковки или производительности. ZF также заявляет, что при непрерывной работе на высоких скоростях, например, при движении по шоссе, I2SM будет работать более эффективно, чем PSM.
Индуктивный преобразователь ZF выглядит более компактным, чем альтернативы, такие как Mahle, в котором используются два диска большего диаметра вокруг внешней стороны вала ротора. Конечно, невозможно однозначно сравнить эти две прототипные системы или сделать выводы о том, что ZF является «самым компактным и плотным электронным двигателем без магнитов и редкоземельных элементов в мире»
На данный момент ZF заявляет, что планирует продолжить развитие производства с целью интеграции блоков I2SM в платформы электропривода 400 В и 800 В для поставок производителям легковых и коммерческих автомобилей.
