ZF desarrolla accionamientos eléctricos de menos de 30,000 RPM.
ZF ha desarrollado el High Revolution Drive, un accionamiento eléctrico especialmente compacto con hasta 30.000 RPM. El proveedor promete un espacio de instalación y un peso reducidos, así como una necesidad de imanes significativamente menor.
La arquitectura está diseñada para sistemas de 400 y 800 voltios.
Imagen: ZF
Con la misma potencia de salida, aumentar la velocidad de rotación reduce la demanda de par del motor eléctrico. Según ZF, esto permite diseñar la máquina eléctrica de forma más compacta y con menos peso. Para garantizar que se siga suministrando el par necesario en la rueda, el proveedor suabo combina el motor con una transmisión de engranajes rectos de dos etapas que presenta una relación de transmisión de aproximadamente 18:1.
La máquina eléctrica, el inversor y la transmisión están integrados en un sistema 3 en 1. ZF afirma que el diseño presentado alcanza una potencia máxima de 200 kW y un par máximo de 3.500 Nm en la rueda. En comparación con un sistema SELECT con la misma potencia de 200 kW y un máximo de 18.000 rpm, el High Revolution Drive requiere aproximadamente un 25 por ciento menos de espacio de instalación y es unos 25 por ciento más ligero. ZF incluso pretende reducir la necesidad de imanes en un 50 por ciento.
Este último probablemente resultará especialmente interesante para los fabricantes de vehículos, ya que menos material magnético puede reducir tanto los costos como la dependencia de materias primas y cadenas de suministro específicas. A pesar de la mayor velocidad de rotación y una mayor reducción de engranajes, ZF afirma que la eficiencia se mantiene al nivel del sistema de transmisión comparado. Sin embargo, el proveedor no proporciona valores específicos de eficiencia.
ZF busca reducir a la mitad la cantidad de imanes necesarios
Un desafío particular de las altas velocidades de rotación es el ruido y las vibraciones. En este sentido, ZF destaca su experiencia en el desarrollo de transmisiones y engranajes. Para la nueva transmisión, se han desarrollado conjuntamente, entre otros elementos, la máquina eléctrica, los engranajes, los rodamientos y la geometría de los dientes. La empresa describe la marca de 30,000 rpm como un “punto óptimo” tanto desde el punto de vista técnico como económico para la configuración presentada.
En un principio, la atención se centra en el segmento de alta potencia, con salidas de motor entre aproximadamente 150 y 200 kW. Sin embargo, la arquitectura está diseñada para ser escalable a otros niveles de potencia y es compatible tanto con sistemas de 400 como de 800 voltios.
El High Revolution Drive se basa en la plataforma modular SELECT de ZF. Esto significa que el proveedor no necesita desarrollar un sistema modular completamente nuevo para esta nueva variante de motor, sino que puede seguir utilizando componentes y tecnologías existentes.
No obstante, el High Revolution Drive aún se encuentra en la fase de pre-serie. Según ZF, la empresa ya está en conversaciones con varios fabricantes de automóviles sobre este concepto y tiene como objetivo comenzar la producción en serie para 2030. La empresa aún no ha mencionado a ningún cliente específico ni proyectos de vehículos concretos.
Este año, ZF reorganizó su negocio de movilidad eléctrica. Tras una evaluación sobre si fabricar o adquirir, el proveedor decidió en la primavera seguir desarrollando y produciendo motores eléctricos e inversores internamente. Al mismo tiempo, la división de e-drive enfrenta presiones por los costos debido a una utilización menor de la esperada inicialmente. Con el High Revolution Drive, ZF está demostrando ahora la diferenciación técnica en la que está enfocada para sus futuros sistemas e-drive.