Technisch Weekblad nr. 5, 16 maart 2019

Een 3D geprinte elektromotor met een stator zonder weekijzeren kern! Dit is de noviteit waarmee het Noorse startup bedrijf Alva Motors de markt wil gaan veroveren. Bij een gangbare elektromotor zorgt de kern voor het bijeenhouden van de koperen wikkels van de stator. Een nadeel is dat het onderdeel zwaar is, wat ten koste gaat van het rendement, terwijl de ijzeren kern ook trillingen en lawaai kan veroorzaken. ‘De stator van onze motor is gemaakt van koperen wikkels, die op een cilindrische mal hun vorm hebben gekregen, en die we vervolgens hebben laten uitharden in epoxyhars ,’ verduidelijkt Jørgen Selnes, oprichter en directeur van het in Trondheim gevestigde bedrijf. ‘Het resultaat is dat er een zelfdragende structuur is ontstaan zonder het gebruik van een skeletconstructie.’ Volgens Selnes heerst er in het algemeen een misvatting dat een ijzeren kern in een elektromotor noodzakelijk zou zijn om de magnetische flux te creëren. Hij verwijst naar de Lorentzkracht, die een verband legt tussen de kracht op een lading en het heersende elektromagnetisch veld. ‘De stroom die door de draden in de stator passeert is beïnvloed door een radiale magnetische  flux, die een tangentiële kracht op de draden uitoefent,’ aldus Selnes. ‘Gezien het feit dat de stator vast bevestigd is zal de rotor gaan roteren.’ Volgens Selnes leidt deze aanpak tot aanzienlijke minder energetische verliezen in de stator, met als gevolg dat de efficiëntie van de motor tussen 95 en 98 procent kan komen te liggen.
Bijzonder daarnaast is dat het bedrijf de motoren gaat fabriceren met behulp van een 3D techniek met metalen vezels. Het gaat om een gepatenteerde techniek, onder de naam Fiberprinting. ‘De reden dat we deze techniek gebruiken is vanwege de hoge flexibiliteit die deze eenvoudige en schaalbare productiemethode biedt voor het maken van ijzerloze statoren,’ aldus Selnes. ‘IJzerloze statoren met een hoog vulgehalte zijn moeilijk te fabriceren, met name wanneer het gaat om motoren van 1 kW of meer.’
Inmiddels heeft Alva Motors, dat drie jaar geleden van start ging, 12 mensen in dienst. In mei gaat het bedrijf officieel haar innovatieve producten presenteren. In eerste instantie gaat het om motoren voor drones, windturbines en actuatoren. De productie zal naar verwachting in augustus van start gaan.