EnduroTemp® 260+ は、革新的な技術の新たな基準を打ち立てています

ビジネス上の会話において、「破壊的技術」という言葉は、流行語として飽和点に近づきつつあります。しかし、実際のビジネス現場では、破壊的技術はまだ始まったばかりなのです。

エセックス・マグネット・ワイヤ社のMagForceX®イノベーションセンターは、博士号、修士号、学士号を持つエンジニアや科学者からなるサービス志向のチームであり、協働的なアプローチを通じてアイデアを現実のものとしています。同センターはすでに、数多くの戦略的顧客と連携し、未来を牽引する革新的な製品や技術の開発に取り組んでいます。

同社の最初の製品である「EnduroTemp® 260+」は、先日開催されたCWIEME Berlinで発表され、ハイブリッド電気自動車やプラグインハイブリッド電気自動車、航空宇宙用モーターやアクチュエータ、さらには坑内ポンプ、石油探査、天然ガスなどの産業用途に採用されるトラクションモーターの可能性を再定義することになるでしょう。

「これは画期的な製品だと確信しています」と、イノベーション担当副社長兼エセックス・マグフォースX®・イノベーション・センター所長のマシュー・リーチ氏は述べました。「当社にとって、これは間違いなく画期的な製品です。なぜなら、これまでに提供してきた製品の中で最も高温に対応した製品だからです。従来の製品と比較した場合、ほぼすべての項目において、桁違いに優れた性能を発揮しています。」

EnduroTemp® 260+ は、重要な輸送用途における牽引モーターの寿命を延ばす薄型のフィルム状絶縁材であり、業界最高水準の 265℃という耐熱性を備え、より高い動作温度に耐えられるよう特別に設計されています。また、本製品は、モーターを制御する最新のパワーエレクトロニクスによって引き起こされる劣化からモーターを保護します。

部分放電や有害なコロナ放電という現象――これらはいずれも、交流可変周波数駆動装置の絶縁体を損傷させる長年の課題でした――がきっかけとなり、リーチ氏とそのチーム、そしてパートナー各社は、画期的な技術の実現に向けて取り組みました。

リーチ氏は、135年以上にわたるマグネットワイヤーの経験を持つチームを擁し、その中には6人の博士号取得者も含まれているため、この発見は過去30年間に他者が成し遂げたものよりも容易に達成できたと述べました。

「これは、経験とアプリケーションの専門知識が組み合わさった結果だと考えています。現在、当社のチームには、アプリケーションの専門家やモーターの専門家が、ポリマー化学者と日々密接に連携して業務に取り組んでいるという、他にはない環境があります。この製品の発明者は、この業界で40年以上の経験をお持ちです。そのため、この研究開発担当の化学者は、長年にわたりこのニーズの本質を深く理解しており、当社のアプリケーションの専門家の一人と協力することで、より高い温度が必要だというアイデアを実際に考案したのです」とリーチ氏は述べました。 「二人は話し合いを始め、『もし……だったら？』、『もしこれができたら？』といったやり取りを重ねたところ、化学の専門家が『それはできます』と答えたのです。」

「彼らはさまざまな試行錯誤を始め、実際に数多くの異なる素材や配合を試しました。その集大成として、何年もの歳月をかけてこの製品が誕生しました。専門知識と経験、そしてこうしたものを配合する能力が相まって、これら3つの要素がうまく組み合わさったおかげで、この製品を開発することができたのです。」

電気駆動車の効率向上に向けた技術の進歩に加え、牽引モーターや発電機に対する性能要件の高まりにより、劣化が飛躍的に深刻化しています。

設計者たちは、モーターを駆動するために、より高い電圧とより高速なスイッチング周波数を持つパワーエレクトロニクスによる速度制御装置（「インバータ」）を採用せざるを得なくなっており、これによりモーターの巻線に過大な負荷がかかっています。

EnduroTemp® 260+ が真価を発揮するのは、標準的なモーターに使用される一般的な巻線絶縁材が、同様の条件下でわずか数時間で機能しなくなるような環境です。

このアプリケーションは、輸送分野に最も適しており、自動車だけでなく、オフロード車両や大型鉱山機械などにも活用できます。また、過酷な条件が求められる航空宇宙分野の用途にも最適なソリューションです。高温環境下で使用される巻線は、さまざまな過酷な環境にさらされることになります。

リーチ氏は、EnduroTemp® 260+という製品は、他の製品では到底対応できないような状況にも対応できるよう設計されていると述べました。

「モーター設計者が車両用の高温用トラクションモーターを設計する際、モハベ砂漠の酷暑から、コロラド州のロッキー山脈の極寒や高地に至るまで、過酷な条件下で試験を行うことになります。かなり過酷な試験環境にさらすことになるでしょう」と彼は述べました。 「モーターにおける損失の大部分は発熱につながります。ですから、より小型の筐体でより高い出力とトルクを引き出すためにモーターに負荷をかければかけるほど、潜在的に発生する熱量も増えることになります。そのため、この絶縁システムは、現在市場に出回っている他のどの製品よりもはるかに高い温度に耐えることができます。」

「EnduroTemp® 260+ を使用することで、モーター設計者はそのモーターの電流密度をさらにわずかに高めることが可能となり、その結果、動作温度が若干上昇しますが、この絶縁システムはその温度に耐え、標準的な絶縁材よりもはるかに速く熱を放散します。」

MagForceX®イノベーションセンターでは、お客様に実験サービス、多岐にわたる分野での研究、およびプロジェクト調査を提供しております。当センターは、確かな成果を生み出す最先端の機器を完備した施設を備えております。

当センターが重点的に取り組んでいる主な分野には、HEV/EV用途に特化したモーターの設計およびエンジニアリング技術、産業市場向けの設備開発・設計、ならびにマグネットワイヤおよびその絶縁システムの性能を向上させるための革新的な技術が含まれます。

リーチ氏は、クライアントの目標が何であれ、最善のアプローチは協力的な姿勢であると述べました。

「新しいアプリケーションや新しいモーターを設計される方には、価値提案を全体として捉えることをお勧めします」と彼は述べました。「単に材料費だけを見るわけにはいきません。それが何をもたらすのか、つまり総所有コストを考慮しなければなりません。繰り返しになりますが、この製品がもたらす効果、つまり性能の向上や寿命の延長により、長期的には保証請求件数を減らす可能性もあるのです。」

「当社には、試験および絶縁システム分野の博士号を持つ専門家が在籍しております。そのため、この専門家は高電圧用途の試験方法に精通しており、高電圧分野において長年の経験を有しています。 現在、モーターの専門家、絶縁・試験の専門家、そして高分子化学者が揃い、全員が同じ課題に取り組んでいます。これにより、知識の共有が格段に迅速化され、各人の才能や知識がより効果的に活かされることで、真に革新的な新製品を生み出すことができるのです。」

提供されているサービスに関する詳細については、MagForceX® イノベーションセンターをご覧ください。