Ny tillverkningsmetod gör elmotorer hälften så dyra och dubbelt så bra
I ett vanligt hushåll finns i genomsnitt ca 60 eldrivna motorer – i hushållsapparater, leksaker, TV, tvättmaskiner etc. Bara i en bensindriven bil finns hundra små elmotorer. Till följd av ett helt nytt sätt att tillverka magnetiska komponenter i elmotorer förväntas den samlade tillverkningskostnaden för sådana här motorer minst halveras och motorns prestanda närapå fördubblas.
Metoden är ett resultat av ett femtonårigt långt samarbete mellan forskare från elektriska drivsystem och industriell produktion på Lunds Tekniska Högskola. En viktig del i alla dessa motorer är det magnetiskt ledande materialet, vanligtvis uppbyggd av hopbuntade laminerade, tunna plåtar med spolar lindade runt. Den här typen av motorkonstruktion innehåller många smådelar och tar lång tid att tillverka.
– Elmotorer har i princip tillverkats på samma sätt sedan 1850-talet. Först de senaste 10-15 åren har alternativa tillverkningsmetoder studerats, berättar Mats Alaküla, professor i elektriska drivsystem vid LTH.
Tillsammans med sina forskarkollegor Tord Cedell och Mats Andersson har Mats Alaküla funnit att legerat järnpulver och viss sorts plast är utmärkt att använda i bl.a. motortillämpningar för att uppnå god energieffektivitet. Genom att gjuta flytande plast och järnpartiklar, som gör detaljen mjukmagnetisk, i olika formar kan man få fullständig formfrihet. Utöver bättre kvalitet och större formfrihet, reducerar denna metod antalet produktionssteg från ca 60 till endast ett fåtal. Utvecklingen av själva materialet påbörjades redan i slutet av 1980-talet vid avdelningen industriell produktion och då inom ramen för de s k materialtekniska konsortierna, finansierade bl a av nuvarande Vinnova.
– Tekniken passar nog inte högpresterande motorer som t.ex. servomotorer. Men till fläktar, pumpar, hushållsmaskiner och bilar lämpar den sig utmärkt, förklarar Mats Alaküla.
Forskningen stöds med sammanlagt 12 miljoner kronor under fem år av Vinnova, SSF (Stiftelsen för Strategisk Forskning) och Industri Kapital. Just nu finns en patentansökan inne som förväntas bli klar i slutet av oktober. Vad som sker med den patentskyddade lösningen därefter – om det blir ett eget bolag eller en utlicensierad teknologi – har forskarna inom CEMEC- Centre for Electro-Magnetic Energy Conversion ännu inte bestämt sig för.
– Tekniken kan också öppna upp för andra möjligheter, t ex att underlätta omvandling av bilar till elhybriddrift. I sammanhanget kan det vara värt att nämna att alla metoder som leder till enklare och billigare tillverkning indirekt bidrar till att minska koldioxidutsläppet, tillägger Mats Alaküla.
En prototyp av tekniken visas i LTH:s monter på Tekniska Mässan i Älvsjö den 16-19 oktober.
För mer information, kontakta Tord Cedell, adjungerad professor Industriell produktion, tel: 046-222 85 20, 0709-75 22 21 Tord.Cedell@iprod.lth.se eller Mats Alaküla, professor elektriska drivsystem, LTH, tel: 046-222 92 84, 0705-58 92 84, Mats.Alakula@iea.lth.se
