Elektromotoren

Elektromotoren geschikt voor elektrisch varen

Er zijn vele soorten elektomotoren maar niet alle zijn geschikt voor de belastingen die optreden tijden het elektrisch varen. Bijvoorbeeld:

Sepex motoren (DC-serie motoren)

Dit is het meeste toegepaste motortype in de industie en woden gebruikt voor mechacische aandrijvingen en pompen. De maritieme toepassing is vaak als boegschroef in verband met de beperkte belastingsduur en slijtage

Dit motortype is niet geschikt voor elektrisch varen omdat:

  • het rendement is laag,door de beperkte mogelijkheden van de regelkarakteristiek.
  • Het gebruik van koolborstels voor het overbrengen van de spanning op de rotor
  • Niet mogelijk om in een gesloten behuizing toe te passen daarmee dus gevoelig voor de inwerking van vocht

Stel je vraag

Wat is een fluistermotor

De keuze voor de ideale elektromotor bij elektrisch varen is niet eenvoudig te duiden. Er bestaan diverse soorten elektromotoren, elk met hun specifieke voor- en nadelen. Wij proberen je wat inzicht te geven van de verschillende soorten elektromotoren voor elektrisch varen:

  1. Gelijkstroommotor met permanente magneet
  2. Gelijkstroommotor met permanente magneetschijf
  3. A-synchrone motor
  4. Synchrone motor

Gelijkstroommotor met permanente magneet als Elektrische inboard motor

De gelijkstroommotor zet gelijkstroom om in mechanische kracht via de lorentzkracht, welke werkzaam is op een geleider met stroom in een magnetisch veld. De commutator (collector) in de motor verandert mechanisch de richting van het magnetisch veld. Deze motorsoort is geschikt voor regelbare elektrische aandrijvingen vanwege de eenvoudige snelheidsregeling. De gelijkstroommotor met permanente magneet heeft een redelijk rendement van 90% bij vollast, maar dit daalt aanzienlijk bij lagere toerentallen.

Belangrijkste kenmerken zijn:

  • De motor bevat koolborstels die slijten en hoorbaar zijn.
  • Hoogtoerig (2000 tot 5500 rpm) met laag koppel, vaak gecombineerd met een reductiekast
  • Gevoelig voor vocht door open constructie
  • Het vermogen (tot maximaal 3,5 kW) hangt af van het voltage, maar het toerental neemt evenredig toe. Om hoge toerentallen en krachten op de schroefas te vermijden, is altijd een reductie nodig! De maximale 3,5 kW heeft te maken met koelbeperkingen, omdat warmte ontstaat aan de binnenzijde (rotor).

Gelijkstroommotor met permanente magneetschijf

De permanente magneetschijfmotor heeft een hoog rendement van 91% bij vollast, maar dit daalt bij lagere toerentallen. De motor bevat koolborstels die slijten en hoorbaar zijn, en na circa 3000 vaaruren vervangen moeten worden. De grote motordiameter zorgt voor een hoog koppel.

Bij 24 Volt maakt de motor 1120 rpm en bij 36 Volt 1700 rpm, wat laagtoerig en geschikt is voor elektrisch varen. Het vermogen (tot maximaal 7 kW) is afhankelijk van het voltage, maar het toerental neemt navenant toe.

Vanaf vermogens van + 4 kW wordt een reductie toegepast. De maximale 7,2 kW heeft te maken met beperkingen bij de productie van permanente magneten. De motor is open en zonder extra bescherming kwetsbaar voor vocht.

A-synchrone motor Pk naar KW

De A-synchrone motor is een borstelloze, asynchrone elektromotor die gevoed wordt door een 3-fasenwisselspanningssysteem. Deze motor wordt ook wel draaistroommotor of omgekeerde synchrone motor genoemd. Een groot voordeel van dit type elektromotor is de onderhoudsvrije (geen koolborstels en commutator) en compacte constructie.

Asynchrone motoren worden overal toegepast in de aandrijftechniek en ook bij zware machines en tractie-installaties van treinen, trams, metro’s en trolleybussen, maar ook voor elektrisch varen is het een goede motor. Door hun aanloopgedrag (hoge aanloopstroom tot ca. 6 à 8 x nominaal) moeten hier dan wel speciale aanloopschakelingen worden toegepast bij het elektrisch varen gebruiken wij hiervoor de frequentieregelaars.

Enkele aspecten van de A-synchrone motor:

  • Rendement van ongeveer > 87%, (afhankelijk van bouwgrootte; hoe groter de diameter / vermogen, hoe hoger het rendement) dit gunstige rendement blijft over een groot deel van het toerenbereik gelijk.
  • De AC-motor heeft geen koolborstels en is daarmee volledig onderhoudsvrij en bijna volledig stil.
  • De motor is volledig gesloten (IP54) en daardoor ongevoelig voor stof, zout en vocht.
  • Het af te geven vermogen is in principe onbegrensd.
  • De motoren zijn verhoudingsgewijs groter en zwaarder.
  • De motor kan bij verhoudingsgewijs lage toerentallen (800 opm) al zijn volle vermogen leveren, wat gunstig is voor het schroefrendement (als er geen reductie wordt gebruikt).

Synchrone motor

De synchrone motor is een elektrische draaistroommotor. In tegenstelling tot de asynchrone draaistroommotor (of inductiemotor) draait de rotor synchroon met het opgewekte draaiveld in de stator. De synchrone motor wordt voornamelijk gebruikt als generator in het stroomnet, maar wordt ook veel toegepast bij elektrisch varen.

Enkele kenmerken van de synchrone motor:

  • Synchrone permanente magneetmotor
  • Rendement tot wel 95%, de motor is verhoudingsgewijs zeer compact en licht van gewicht.
  • Zeer geschikt voor toepassing in POD’s.
  • Niet stil, veroorzaakt een hoge pieptoon die niet of nauwelijks kan worden gefilterd.
  • Motoren zijn hoogtoerig; reductie of halvering van capaciteit is vaak het gevolg.
  • Bij hoge vermogens neemt het voltage toe; op dit moment is 20 kW de grens bij 48 Volt, maar er moet wel een reductie van 3:1 worden toegepast.
  • Frequentiegestuurde toerenregeling is uiterst complex en dus nog kostbaar.
  • De motoren zijn beschikbaar in vermogens tot en met enkele tientallen kW’s.
  • Bij vermogens vanaf + 10 kW worden ze vaak vloeistofgekoeld en moeten worden gecombineerd met een warmtewisselaar en twee pompen (1x koelvloeistof en 1x buitenwater).

Samenvattend is de keuze voor het juiste type elektromotor voor elektrisch varen afhankelijk van verschillende factoren, zoals het benodigde vermogen, het beschikbare budget, de gewenste efficiëntie en onderhoudsvereisten. Elk type elektromotor heeft zijn voor- en nadelen, en het is belangrijk om deze zorgvuldig af te wegen voordat u een beslissing neemt.

Het is ook cruciaal om te onthouden dat de ontwikkeling van elektromotoren en technologieën voor elektrisch varen voortdurend evolueert, waardoor nieuwe, efficiëntere en betrouwbaardere opties beschikbaar kunnen komen. Het is daarom aan te raden om de laatste trends en innovaties op de markt nauwlettend te volgen om te profiteren van de best mogelijke oplossing voor uw specifieke behoeften op het gebied van elektrisch varen.

Bij het kiezen van een elektromotor voor elektrisch varen is het ook essentieel om rekening te houden met andere componenten van het elektrische vaarsysteem, zoals de accu’s, regelaars, reductiekasten en koelsystemen. Een goed geïntegreerd en uitgebalanceerd systeem zal niet alleen zorgen voor optimale prestaties en efficiëntie, maar ook de levensduur en betrouwbaarheid van uw elektrische vaartuig verbeteren.

In conclusie, elektrisch varen is een duurzame en milieuvriendelijke manier om te genieten van de wateren. Door een geschikte elektromotor te kiezen en aandacht te besteden aan de verschillende aspecten van het elektrische vaarsysteem, kunt u een plezierige en probleemloze vaarervaring creëren. Vergeet niet om op de hoogte te blijven van de nieuwste technologische ontwikkelingen en innovaties op het gebied van elektrisch varen om het meeste uit uw vaartuig te halen.