Icon up Overzicht

Elektromotor zonder weekijzeren kern (Exaktueel)

Onderwerp: Inductie en wisselstromen

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Volgens het Technisch Weekblad van 15 maart 2019 wil de Noorse startup Alva Motor Industry de markt gaan veroveren met een 3D-geprinte elektromotor en  generator met een stator zonder weekijzeren kern.

Bij een normale elektromotor houdt de ijzeren kern de koperen wikkels van de stator bij elkaar. Een nadeel is dat die zwaar is, wat ten koste gaat van het rendement. Ook kan de ijzeren kern trillingen en lawaai  veroorzaken. De stator van de motor van Alva Motor Industry is gemaakt van koperen wikkels die zijn ‘verpakt’ in epoxyhars. Het resultaat is een zelfdragende structuur zonder ijzeren skeletconstructie.

Volgens de oprichter van het bedrijf heerst er in het algemeen de misvatting dat een ijzeren kern met daaromheen een spoel, in een elektromotor noodzakelijk is om de magnetische flux te creëren.  Volgens hem is het echter prima mogelijk om ook zonder een weekijzeren kern een stator te ontwikkelen. Sterker nog: hij stelt dat de elektromotor van Alva Motor Industry tot aanzienlijk minder energetische verliezen in de stator leidt, met als gevolg dat de efficiëntie van de motor tussen de 95 en 98 % kan liggen.

a) Uit welke drie hoofdonderdelen bestaat een elektromotor?

b) Welk onderdeel beweegt?

c) Wat is de functie van het weekijzer in een gewone stator?

Het weekijzer in de stator heeft ook een nadeel: het kan warm worden.

d) Hoe ontstaat de warmte in zo’n stator?

e) Hoe wordt een weekijzeren kern van een normale stator uitgevoerd om het warm worden tegen te gaan?

f) Leg uit waardoor het rendement van zo’n moderne elektromotor zo hoog kan zijn.

Er zijn nog meer voordelen van deze moderne elektromotor en generator ten opzichte van de normale.

g) Noem er een aantal. (Kijk eventueel op de website van de producent.)