Hållbar industri
Räkna fram bästa motorn
Juliette Soulard är lektor vid KTH i Stockholm och en av utvecklarna bakom motorberäkningsverktyget Emetor. Foto: Mikael Wallerstedt
KTH-lektorn Juliette Soulard vill få maskinkonstruktörer att använda permanentmagnetmotorer i stället för vanliga växelströmsmotorer. De är mindre, lättare, starkare och mer energisnåla.
I höstas satte ett ombyggt Reginatåg svenskt hastighetsrekord, med 303 kilometer i timmen på sträckan Töreboda-Skövde. Det var en del av projektet Gröna Tåget som drivs av bland andra SJ, Banverket, KTH och Bombardier. En hemlighet bakom framfarten är effektivare motorer.
- Vi hade ersatt fyra av de vanliga asynkrona drivmotorerna med två speciellt anpassade permanentmagnetmotorer, berättar Juliette Soulard.
- När man ersätter rotorlindningen med permanentmagneterna är det som händer att man får mindre förluster, magneterna drar ingen ström. Du kan göra en mindre motor med samma moment. Du får högre effekt i förhållande till vikt och storlek.
Tack vare nya, bättre magnetmaterial kan pm-motorer, permentmagnetmotorer, i dag konkurrera på allt fler områden där man tidigare använt asynkronmotorer, "vanliga växelströmsmotorer".
- Principen uppfanns egentligen av Faraday på 1800-talet, men det blev ingenting av motorerna då, eftersom man hade för dåliga permanentmagneter, säger Juliette Soulard.
- På 1960-talet lyckades man få bättre magneter och vad som verkligen ändrade förutsättningarna var neodymiumjärnbormagneter, som patenterades av japanska forskare 1985. Det gör att det är ganska poppis med pm-motorer i dag.
Tillsammans med doktoranden Stephan Meier har Juliette Soulard utvecklat ett webbaserat beräkningsverktyg, Emetor, för att dimensionera pm-motorer. Konstruktören matar in sina parametrar och programmet talar om vilka prestanda motorn får. Genom att göra om processen kan man steg för steg förfina konstruktionen.
Emetor används idag i undervisningen på KTH, och det finns planer på att utveckla verktyget till en kommersiell produkt. Nyligen fick Juliette Soulard och Stephan Meier 50 000 kronor
i förstapris i en entreprenörstävling arrangerad av Sting, Stockholm Innovation and Growth.
En framtida stor tillämpning för pm-motorer är som drivmotorer
i elbilar och hybridbilar, där det högre priset väger lätt mot att man kan få ner vikten. Men Juliette Soulard tror också på en växande industriell marknad för pm-motorerna.
- Visst, det pratas mycket om hybridbilar, men man får inte glömma att industrin förbrukar mycket elektricitet genom fläktar och pumpar.
Nu håller EU på att ställa nya krav på effektivitet för alla motorer, 2012 kommer det ett första steg, 2015 ett ännu högre krav.
- Det betyder problem. För att göra asynkronmotorn bättre måste du göra en större motor.
