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Electrical Steel: das Herz des Elektromotors

Electrical Steel: das Herz des Elektromotors

Stärkeres Magnetfeld, höherer Wirkungsgrad

Kommt es bei Elektromotoren für Autos vor allem auf leistungsfähige Batterien an? Nicht ganz, denn damit die Energie auch auf die Straße kommt, ist ein ganz spezieller Werkstoff nötig – ein Stahl namens Elektroband / Electrical Steel.

Electrical Steel: das Herz des Elektromotors

Elektroband ist ein weichmagnetischer Werkstoff. In solchen Materialien erzeugt ein von außen wirkendes magnetisches Feld eine magnetische Flussdichte, die um ein Vielfaches höher liegt als in Luft. Vereinfacht gesagt, wird das Magnetfeld dabei durch weichmagnetische Werkstoffe verstärkt. Die Flussdichte ist ausschlaggebend für das Drehmoment eines Elektromotors.

Ein weiteres Kriterium, das für die Leistungsfähigkeit elektrischer Antriebe entscheidend ist, sind die so genannten Ummagnetisierungsverluste. Sie entstehen durch die ständig wechselnde Ausrichtung des Magnetfeldes. Bei Elektromotoren führen sie dazu, dass ein Teil der Energie nicht in Bewegung umgesetzt wird, sondern als Wärme verloren geht. Wie hoch die Verluste ausfallen, hängt von der Frequenz ab, mit der die Ausrichtung des Magnetfelds wechselt – und natürlich von der Qualität des eingesetzten Elektrobandes.

Damit die Energie auch auf die Straße kommt, ist ein ganz spezieller Werkstoff nötig: ein Stahl namens Elektroband.

Electrical Steel: das Herz des Elektromotors

Bei herkömmlichen Elektromotoren, etwa für Aufzüge oder Werkzeugmaschinen, liegt die Frequenz bei 50 Hertz. Motoren für Hybrid- und Elektroautos mit ihren hohen Drehzahlen weisen dagegen Frequenzen von über 400 Hertz auf. Damit sind die Zielvorgaben für Elektroband-Entwickler klar definiert: Elektromobilität braucht weichmagnetische Werkstoffe mit hoher Flussdichte und mit möglichst geringen Ummagnetisierungsverlusten bei hoher Frequenz. Uns bei thyssenkrupp ist es gelungen, Elektroband zu entwickeln. Die Ummagnetisierungsverluste bei diesem Material liegen fast 30 Prozent unter denen heutiger Standardsorten.

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