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powercore® traction für hohe Frequenzen und Elektromobilität

Zur Steigerung der Effizienz und Leistungsdichte

Nicht kornorientierte powercore® traction-Sorten für die Elektromobilität erfüllen die Anforderungen hocheffizienter und leistungsstarker Antriebe im Automobil.

Unser powercore® traction-Elektroband ist ein hochreiner, weichmagnetischer Werkstoff aus einer Eisen-Silizium-Legierung zur Führung und Konzentration des magnetischen Flusses.

Die nicht kornorientierten powercore® traction-Sorten für die Elektromobilität erfüllen die Anforderungen hocheffizienter und leistungsstarker Antriebe im Automobil. Sie sind sehr dünn, besitzen homogene mechanische Eigenschaften, geringe Ummagnetisierungsverluste und eine hohe Polarisation.

Zwei neue Elektroband-Sorten der Produktfamilie powercore® traction befinden sich in der finalen Entwicklungsphase und werden das Werkstoffportfolio von thyssenkrupp Steel für besonders energieeffiziente Elektromotoren in Kürze ergänzen. Die mit nur 0,25 Millimetern besonders dünnen Elektrobänder vom Typ NO25 verfügen über hervorragende magnetische Eigenschaften, eine hohe mechanische Festigkeit und zeichnen sich insbesondere durch einen sehr geringen Ummagnetisierungsverlust aus – wichtig für den Einsatz in Hochleistungs-Traktionsmotoren von Elektrofahrzeugen.

Die beiden Neuentwicklungen überzeugen durch sehr niedrige Ummagnetisierungsverluste von 12,5 Watt pro Kilogramm beziehungsweise 13 Watt pro Kilogramm. Damit konnten sie gegenüber aktuellen Vergleichsgüten um bis zu 11 Prozent verbessert werden. Natürlich erreichen auch die übrigen magnetischen Kenngrößen der neuen Güten – wie beispielsweise die Polarisation – Spitzenwerte. Der Serienhochlauf der neuen NO25-Sorten ist auf den neuen Anlagen geplant, Bemusterungs- sowie Homologationsanfragen können ab sofort erfolgen.

Bringt E-Mobilität ins Rollen: powercore® traction Elektroband

David Pieronek

Der E-Motor ist das Herz des Elektrofahrzeugs und Elektroband ist unverzichtbar für den E-Motor. powercore® traction Elektroband wurde speziell für die hohen Anforderungen der Elektromobilität entwickelt und optimiert. David Pieronek, Product Manager Elektroband bei thyssenkrupp Steel Europe, erklärt, was der Hightech-Werkstoff leistet, wie verschiedene Motortypen und Antriebsarten die Anforderungen an ihn beeinflussen und welche Konsequenzen sich daraus ergeben.

1. Was ist powercore® traction?

Unser powercore® traction Elektroband ist die konsequente Weiterentwicklung unserer nicht-kornorientierten (NO) Elektrobänder für die hohen Anforderungen der Elektromobilität: hohe Effizienz für hohe Reichweiten, hohes Drehmoment für maximale Fahrdynamik, und das Ganze unter hohem Kostendruck.

2. Wie treibt Elektroband den E-Motor an?

Aus unseren powercore® traction Güten werden die sogenannten Rotoren und Statoren aufgebaut. Dabei verstärken unsere Güten den magnetischen Fluss in den Spulen und lenken diesen. Typischerweise wird außen im Stator ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, dem der innenliegende Rotor folgt. Es gibt aber sehr unterschiedliche Motortypen und Antriebsphilosophien in den aktuellen Elektrofahrzeugen. Asynchronmaschinen und Synchronmaschinen, permanenterregt – also mit Magneten – oder fremderregt, mit festem oder schaltbarem Getriebe. Für jede Kombination ergeben sich andere Anforderungen an das Elektroband. Daher steht powercore® traction auch für eine Produktfamilie mit unterschiedlichen Güten. Wir betreiben in unserer Anwendungstechnik einen eigenen Motorenprüfstand, wo wir unsere powercore® traction Güten in den unterschiedlichen Motorentypen untersuchen. So können wir unsere Kunden bei der Auswahl der richtigen Güte in Abhängigkeit von den jeweiligen Kundenanforderungen bestens beraten.

3. Welche Eigenschaften müssen die Elektrobänder dafür aufweisen?

Wie schon gesagt, das hängt sehr stark von den jeweiligen Motoren- und Antriebskonzepten ab. Die Kunst ist es, neben vielen weiteren Anforderungen insbesondere die 3 Kernanforderungen niedrige Verlustleistung, hohe Polarisation und mechanische Festigkeit immer auf den jeweiligen Anwendungsfall unserer Kunden ideal abzustimmen. Eine Grundanforderung, die immer gilt, ist es, möglichst homogene Eigenschaften über Bandlänge und -breite zu erzielen. Dies gilt sowohl für die magnetischen Eigenschaften wie auch für die mechanischen Eigenschaften und geometrischen Toleranzen, die für den Verarbeitungsprozess des Stanzens und Paketierens sehr relevant sind.

Nachhaltige E-Mobility mit powercore® traction NGO 025-125Y420

thyssenkrupp Steel hat CO2-reduziertes bluemint® Hochleistungs-Elektroband – powercore® traction NGO 025-125Y420 – in einen innovativen Rotor-Technologiedemonstrator integriert, der im Rahmen einer Konsortialstudie vom Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen und weiteren Partnern aus der Industrie entwickelt und gebaut wurde. Dazu wurden neue Materialien mit Hilfe neuer Produktionsprozesse verarbeitet. Die Studie erfolgte im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekts „Transformations-Hub Scale-up E-Drive“. Der Öffentlichkeit vorgestellt wurde der Rotor-Technologiedemonstrator mit unserer neuartigen und CO2-reduzierten Top-Grade erstmals auf der Messe Coiltech Ende März dieses Jahres in Augsburg. Für die Studie war unser nur 0,25 Millimeter dünnes und mit einem optimierten Legierungskonzept versehene Material erste Wahl, da es für höchste Motoreffizienz sorgt und in Kombination mit unserer CO2-reduzierten Stahlherstellung eine nachhaltige E-Mobilität ermöglicht. Unsere Neuentwicklung powercore® traction 025-125Y420 zeichnet sich durch einen sehr niedrigen Ummagnetisierungsverlust von max. 12,5 W/kg (bei 400 Hz und 1 T) bei einer hohen mechanischen Festigkeit (Rp0,2) von mindestens 420 MPa aus. Mit diesen Werten gehört die neue Sorte zu den Spitzenreitern der in Europa hergestellten Sorten und ist ab sofort für die großvolumige Serienfertigung verfügbar, auch als CO2-reduzierter bluemint® Stahl.

Kontakt

thyssenkrupp Steel Europe AG

Kaiser-Wilhelm-Straße 100

47166 Duisburg

Telefon +49 (0)203 52-0

Elektroband für E-Mobilität und hohe Frequenzen
DIN EN 10303

Stahlsorte Vergleichsgüte­
DIN EN 10303
Dicke Dichte Max. Ummagneti­sierungsverlust bei Min. Polarisation­ bei
Streckgrenze


[mm]


[kg/dm3]
400 Hz
1,0 T
[W/kg]
2.500 
A/m
[T]
5.000 
A/m
[T]
10.000 
A/m
[T]
Rp0,2
[MPa] min.
powercore® traction NGO 020-120Y420
(Serienstart geplant ab Mitte 2025)
NO20-13 0,20 7,60 12 In Entwicklung 420
powercore® traction NGO 020-130Y320 NO20-13 0,20 7,60 13 1,48 1,59 1,69 320
powercore® traction NGO 020-130Y350 NO20-13 0,20 7,60 13 1,48 1,59 1,69 350
powercore® traction NGO 020-150Y320 NO20-15 0,20 7,60 15 1,48 1,59 1,69 320
powercore® traction NGO 025-125Y420 NO25-14 0,25 7,60 12,5 1,52 1,61 1,73 420
powercore® traction NGO 025-130Y420 NO25-14 0,25 7,60 13 1,52 1,61 1,73 420
powercore® traction NGO 027-140Y420 NO27-15 0,27 7,60 14 1,51 1,61 1,73 420
powercore® traction NGO 027-150Y370 NO27-15 0,27 7,60 15 1,52 1,61 1,73 370
powercore® traction NGO 027-150Y420 NO27-15 0,27 7,60 15 1,52 1,61 1,73 420
powercore® traction NGO 027-180Y370 NO27-18 0,27 7,60 18 1,52 1,61 1,73 370
powercore® traction NGO 030-150Y420 NO30-16 0,30 7,60 15 1,52 1,61 1,73 420
powercore® traction NGO 030-160Y420 NO30-16 0,30 7,60 16 1,52 1,61 1,73 420
powercore® traction NGO 032-190Y330 NO35-19 0,32 7,65 19 1,52 1,62 1,74 330
powercore® traction NGO 035-170Y420 NO35-19 0,35 7,60 17 1,52 1,61 1,73 420
powercore® traction NGO 035-180Y400 NO35-19 0,35 7,60 18 1,52 1,61 1,73 400
powercore® traction NGO 035-190Y390 NO35-22 0,35 7,60 19 1,52 1,61 1,73 390
powercore® traction NGO 035-220Y330 NO35-22 0,35 7,65 22 1,52 1,62 1,74 330
powercore® traction NGO 035-220Y300 NO35-22 0,35 7,65 22 1,55 1,64 1,76 300
Rp0,2: Min. Streckgrenze nach DIN EN ISO 6892-1 in Walzrichtung bei Raumtemperatur.

Weitere Produktinformationen auf Anfrage.

Abmessungsspektrum

Lieferform Dicke [mm] Breite [mm] Innendurchmesser [mm] Außendurchmesser [mm]
powercore® traction NGO Schmalband 0,25 301-500 508 max. 1.3602
Breiband 0,25 500-1.250 508/610 max. 1.360
1. Schmaler auf Anfrage; 2. Max. Außendurchmesser abhängig von der Breite
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