BIDIREKTIONALE SCHNELL-LADESYSTEME FÜR BATTERIEN

Fallgeschichte

Leistungsstarke Antriebsstränge für alle elektrischen, hybriden und eVTOL-Flugzeuge der Zukunft

VOLLELEKTRISCHER ANTRIEBSMOTOR

Der von PMC entwickelte ET-6 High-Density-Elektroantriebsmotor entspricht der Leistung einer PT6-Turbowelle bei einer Masse von nur 115 kg. Er verfügt über die gleiche Propellerschnittstelle und erreicht Drehzahlen von bis zu 2200 U/min bei einer Spitzenleistung von über 750 kW.

Dank der direkten Verbindung mit dem Propeller macht der ET-6 ein Getriebe überflüssig. Die einzigen Komponenten, die gewartet werden müssen, sind fettgeschmierte Hybridlager, die nach 5000 Betriebsstunden inspiziert werden.

Der Rotor verwendet permanente Seltene-Erden-Oberflächenmagnete, die durch einen vorgespannten Kohlefaserring gesichert sind. Dies gewährleistet eine konstante Kompression, auch bei Überdrehzahl, und erhöht die Sicherheit und Haltbarkeit.

Außerdem spart die Welle aus einer Titanlegierung Gewicht und ist gleichzeitig stabil. Die hohle Struktur beherbergt den Reglermechanismus, wodurch der Platzbedarf optimiert wird. Um den Schmiermittelbedarf zu minimieren, verwendet der ET-6 vorgespannte Hybrid-Schrägkugellager.

Das hocheffiziente Flüssigkeitskühlsystem umgibt den Stator, während der Rotor ungekühlt bleibt, was das Wärmemanagement vereinfacht. Außerdem sind alle strukturellen Komponenten aus hochfesten Leichtmetalllegierungen gefertigt, die präzise aus massiven Blöcken ohne Schweißnähte oder Gussteile bearbeitet wurden.

Aus elektrischer Sicht übernimmt die zivile Luftfahrt die Standards der Automobilindustrie mit Batteriespannungen von 850 bis 650 VDC. Dieser Ansatz macht sich die breite Verfügbarkeit von optimierten Halbleitern zunutze. In Zukunft könnte jedoch ein 2000 VDC-Standard für große Flugzeuge eingeführt werden.

Um die Sicherheit und die Systemverfügbarkeit zu erhöhen, unterteilt der ET-6 seine Motorwicklung in vier unabhängige Abschnitte. Jede Sektion arbeitet wie ein separater Motor und begrenzt den Strom auf 400 A pro Einheit. Folglich verbessert dieses Design die Redundanz und optimiert die Größe des Antriebs für mehr Zuverlässigkeit.

Electric propulsion for air mobility
Electric propulsion for air mobility

PARALLELHYBRID-ANTRIEBSMOTOR

Die rahmenlosen Hybrid-Permanentmagnetmotoren sind speziell für den direkten Einbau in die Propellerachse konzipiert, die mit einem Verbrennungs- oder Turbomotor verbunden ist. Beim Start sorgt die kombinierte Leistung des Verbrennungsmotors und des Elektromotors – gespeist von einer kompakten Batterie – für die notwendige Startkraft.

Der Motor verfügt über ein schlankes Ringdesign ohne Lager und verwendet eine externe Kühlung. Auf der Oberfläche des Rotors sitzen FeNdB-Permanentmagnete, die von einem vorgespannten Kohlefaserring festgehalten werden. Der Stator enthält zwei unabhängige Wicklungen, die eine Steuerung durch zwei separate Antriebe ermöglichen.

Electric propulsion for air mobility
Electric propulsion for air mobility

KOMPAKTANTRIEBE FÜR AVIONIKANTRIEBE

Hochleistungsinverter für elektrische Antriebe

  • Dreiphasiger Wechselrichter mit einer Dauerleistung von 400 A bei 800 VDC.
  • Wasser/Ethylenglykol-Kühlung (maximal 50% Ethylenglykol) mit einer nominalen Durchflussrate von 10 L/min.
  • SiC MOSFET-Technologie, optimiert für hohe Effizienz bei hohen Schaltfrequenzen.
  • Integrierte Stromsensoren für präzises Energiemanagement.
  • Modulare und synchronisierte Antriebe, die Anwendungen mit hoher Leistung ermöglichen.
  • Gewicht: 10 kg (TBC)Abmessungen: 250x150x250 mm (TBC).
  • Leistungsmanagement: Bewältigt 370 kVA bei 800 VDC (typischerweise 340 kW, wenn cos-phi ≥ 0,9).
  • Leistungsdichte: 117 kW/kg und 90 kW/dm³.
  • Fortschrittliche Sicherheitsfunktionen, einschließlich Zweikanal Safe Torque Off und Übertemperatur-, Überspannungs- und Überstromschutz.
  • Wählbare PWM-Frequenzen: 2 kHz bis 64 kHz für flexible Steuerung.
  • Unterstützt mehrere Motorsteuerungsschnittstellen, einschließlich CAN, CANOpen, EtherCAT und proprietärem EtherPMC.
AXS Series
AxS 500