Wetenschapswoensdag: Elektromotor: de krachtpatser binnen de auto!

NL/ENG


Het is vandaag weer wetenschapswoensdag! De dag waarop wij jullie een stukje wijzer maken over de technische aspecten van ons project. En hoe wij met onze innovatieve systemen de uitdaging aangaan met de toekomst van stedelijke mobiliteit! Deze week: het is de drijvende kracht achter onze zonneauto, de elektromotor! Teamlid Jochem vertelt wat er zo speciaal aan onze motor is, en legt het werkingsprincipe uit.

Onze ‘rode hulk’

De elektromotor, de krachtpatser binnen onze zonneauto. Veel mensen zijn verbaasd als ze horen dat we in 2015 slechts één wiel aangedreven hebben. De reden hiervoor is eigenlijk heel simpel: het bespaart gewicht. Hier staat tegenover dat de zonneauto dus alleen vanaf rechts ‘aangedreven’ wordt, maar de auto is stijf genoeg om dit op te vangen.

Meer dan alleen een elektromotor

De elektromotor van Solar Team Twente is niet zomaar een elektromotor. Hij is ontworpen en geproduceerd door Solar Team Twente in combinatie met veel verschillende partners. Zowel productiepartners (High Voltage Potting and Coating (HVPC) en Wikkelbedrijf Groenlo), kennispartners (Tecnotion en Piak Electronic Design) als testpartners (DEMCON en Rotor B.V.) zijn betrokken bij de ontwikkeling van onze motor.

Een lesje geschiedenis over de Solar Team Twente elektromotor

In 2013 is voor het eerst op onze eigen motor gereden, waarmee een vergelijkbare efficiëntie werd gehaald als inkoop motoren, maar dan met een lager gewicht. In 2015 is een groot mechanisch herontwerp geweest wat weer meerdere kilo’s heeft bespaard. Daarnaast is er elektrisch gezien ook nog een efficiëntieslag geweest. In 2017 stormen we door met deze ontwikkeling, maar de details van deze verandering houden we nog even geheim!

Hoe werkt zo’n elektromotor nu precies?

Zoals je bij verbrandingsmotoren verschillende type motoren hebt, heb je ook veel verschillende soorten elektromotoren. Echter, de meesten hebben een vergelijkbaar werkingsprincipe. Het eerste werkingsprincipe is bij iedereen wel bekend, magnetische afstoting. Wanneer je twee magneten bij elkaar houdt dan stoten ze elkaar af, of trekken ze elkaar juist aan, afhankelijk van de oriëntatie van de magneten. Als je nu één van deze twee magneten zou vervangen door een elektromagneet (een magneet die alleen magnetisch is wanneer je er stroom doorheen leidt), kun je afwisselend afstoten en aantrekken, hiermee kun je een motor laten draaien!

Het andere werkingsprincipe is de Lorentzkracht, vernoemd naar  de Nederlandse natuurkundige Hendrik Lorentz. Dit is een kracht die een geladen deeltje (bijvoorbeeld een elektron, waar elektrische stroom uit bestaat) ondervindt op het moment dat deze zich door een magneetveld beweegt. Zie ook het filmpje voor een demonstratie hiervan.

Maar, hoe ontwikkel je dan een eigen motor?

Maar waar moet je nu op letten bij het ontwerpen van een motor? Het ingewikkelde, en interessante, aan de motorontwikkeling is dat alles effect heeft op elkaar. Stel dat je een dikker koperdraad in de motor wilt leggen om de elektrische weerstand te verminderen, dan kan deze draad zomaar twee keer zo zwaar zijn, wat betekent dat je extra gewicht mee moet nemen, wat weer extra energie kost. Daarom moet je dus een goede afweging maken of dit überhaupt wel uit kan. Je hebt daarna wel een efficiëntere motor, maar hij weegt ook meer dus netto ben je mogelijk slechter af. Daarnaast is het nog maar de vraag of je een dikkere draad kwijt kan in je motor, zonder meer ruimte te maken door bijvoorbeeld de magneten kleiner te maken. Hiermee verlaag je het magneetveld weer, wat ook weer effecten heeft op de karakteristieken van de motor.

Wetenschapswoensdag recap:

  • Sinds 2013 ontwikkelt Solar Team Twente haar eigen elektromotor.
  • Dit zorgt ervoor dat we niet afhankelijk zijn van wat er op de markt beschikbaar is en we nóg meer kunnen innoveren en dus werken aan een verbeterde stedelijke mobiliteit!
  • Om een zo efficiënt mogelijke motor te maken moeten er veel afwegingen gemaakt worden om de beste resultaten te kunnen behalen!

Ben jij benieuwd hoe het de teamleden vergaat en welk technische aspect de volgende keer belicht wordt? Dat kan! Schrijf je in voor onze nieuwsbrief Red News, en volg ons op Facebook, LinkedIn, Twitter en Instagram.

Sta jij ook achter het ontwikkelen van nieuwe technologieën én wil je een steentje bijdragen aan de auto van morgen? Dat kan alleen nog tot het einde van deze week! Ga naar www.solarteam.nl/adoptacell en adopteer nog snel een zonnecel!