Mit neuer Legierung in Berlin: VACUUMSCHMELZE präsentiert ULTRAVAC 44 V6 auf der Coil Winding 2012

Die VACUUMSCHMELZE GmbH & Co. KG (Hanau) nimmt die Coil Winding auch in diesem Jahr wieder zum Anlass, um ihre Werkstoffe zur Effizienzsteigerung von Elektromotoren ins Rampenlicht zu stellen. In diesem Jahr ist das Highlight am Stand 4413 in Halle 2.2 die neue Legierung ULTRAVACÒ 44 V6, die mit ihren Eigenschaften erheblich zur Optimierung von hocheffizienten Elektromotoren beiträgt. Prominentester Anwendungsfall ist derzeit der neue Flugzeugtyp HB-SIB des Solar Impulse Projektes, das mit ULTRAVAC 44 V6 in Stator und Rotor des Motors ausgestattet ist. Dabei werden zusätzlich Magnetsysteme bestehend aus kleinen VACODYM® Quadern zu einem System verklebt. Der Aufbau eines Magnetsystems aus kleinen Einzelmagneten dient der Reduzierung der Wirbelstromverluste im Rotor. Der Wirkungsgrad des Motors wird dadurch auf 98% gesteigert.

Nickel-Eisen-Werkstoffe sind bereits seit längerem als Alternative zu Elektro-blech bekannt. Nickel-Eisen-Werkstoffe weisen gegenüber Elektroblech eine reduzierte Sättigungsinduktion auf, was Auswirkungen auf die Dimensionierung von Rotor- und Statorpaketen hat. Durch das Zulegieren von Molybdän ist es der VACUUMSCHMELZE aus Hanau gelungen, einen neuen Werkstoff zu entwickeln, der mit Fokussierung auf geringe Eisenverluste den Anforderungen für hocheffiziente Elektromotoren in idealer Weise gerecht wird. Die ULTRAVAC 44 V6 genannte Legierung wird anlässlich der Messe "Coil Winding" vom 26. bis 28. Juni in Berlin erstmalig einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt.

Die Koerzitivfeldstärke von ULTRAVAC 44 V6 beträgt mit 3,5 A/m nur ungefähr ein Viertel des Wertes von Elektroblech, was eine entsprechende Reduzierung der Hystereseverluste zur Folge hat. Die Sättigungspolarisation fällt niedriger aus, die statische Neukurve steigt bei kleineren Feldstärken aber schneller an als bei Elektroblech. Dies führt dazu, dass in beiden Fällen ein Induktionswert von 1 T bei einer magnetischen Feldstärke von 100 A/m erreicht wird.

Neben den Hystereseverlusten sind insbesondere bei schnelldrehenden Motoren und/oder Motoren mit hoher Polzahl die Wirbelstromverluste wegen der dann auftretenden hohen Frequenzen von Bedeutung. Dieser Verlustanteil ist am effektivsten durch die Wahl von möglichst dünnen Bändern zu reduzieren, wobei die Verarbeitung derartiger Bleche aufwändig und kostspielig ist. Bei Verwendung von ULTRAVAC 44 V6 werden Wirbelstromverluste wirksam durch einen sehr hohen spezifischen elektrischen Widerstand minimiert. Dieser liegt mit 0,8 mWm ca. 50 % über dem elektrischen Widerstand von Elektroblech.

Aufgrund der herausragenden Werkstoffeigenschaften ergeben sich bei einer Induktion von 1 T extrem kleine Eisenverluste. Bei einer Banddicke von 0,2 mm liegen diese zwischen 70 und 80 % unter der Verlustwerten von der Elektroblechqualität NO20.