Project

Verhogen van duurzaamheid in elektrische motoren met aluminium statorwikkelingen

Code
DOCT/013969
Looptijd
08-09-2025 → 20-09-2026 (Lopend)
Doctoraal onderzoeker
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Electrical machines and transformers
Trefwoorden
Elektrische motor aluminium statorwikkelingen
 
Projectomschrijving

Dit project heeft als doel het gebruik van zeldzame-aardemagneten en koper, twee veelgebruikte kritische materialen in elektrische motoren, te verminderen. Enerzijds worden alternatieve motorontwerpen geïntroduceerd die minder van deze kritische materialen bevatten, en anderzijds wordt het gebruik van omkeerbare bevestigingstechnieken onderzocht om de recycleerbaarheid van zowel kritische als niet-kritische materialen te verbeteren.

De nadruk ligt op het gebruik van bestaande permanente magneten zonder zeldzame aardmetalen, zoals ferrieten, en nieuwe permanente magneetmaterialen zoals ijzer-nitride, al dan niet gecombineerd met elektrische bekrachtiging, wat zal leiden tot nieuwe motorontwerpen. Deze motorontwerpen zullen worden toegevoegd aan de ontwerptoolbibliotheek voor elektrische motoren. De prestatiecriteria en kosten van de resulterende motorontwerpen zullen worden geëvalueerd en vergeleken met bestaande motoren als referentie. Voor specifieke motortoepassingen waarbij de specificaties het volledig vermijden van op zeldzame aardmetalen gebaseerde permanente magneten niet toelaten, zullen omkeerbare lijmtechnieken worden voorgesteld om de recycleerbaarheid van deze materiaalfracties te verbeteren.

Als alternatief voor koperen geleiders in de wikkelingen ligt de focus op het gebruik van groen aluminium. Tegelijkertijd wordt onderzoek gedaan naar het elektrisch isolatiemateriaal en de impregneermethode van motorwikkelingen, met de nadruk op compatibiliteit met aluminium wikkelingen en de verwerkingsimpact tijdens zowel de productie- als de recyclagefase. Daarom worden in dit project alternatieve isolatiematerialen zoals PEEK, en in het bijzonder alumina, evenals nieuwe omkeerbare impregneerprocessen voor wikkelingen onderzocht: de elektrische en thermische materiaaleigenschappen worden gekarakteriseerd en de verwerking van deze materialen wordt bestudeerd in zowel de productie- als de recyclagefase.

Uiteindelijk zullen twee motorontwerpen die representatief zijn voor het consortium — een gereviseerde industriële motor van 7,5 kW en een EV-motor van 150 kW — worden gebouwd en geëvalueerd om de mogelijkheden van de voorgestelde technische innovaties te illustreren.