Magnax’ Axiale Flux motor/generator (+video)

Onderzoek & Wetenschap 18/09/2017 8:53:45

De Gentse startup Magnax pakt uit met de volgende generatie elektrische generatoren en motoren. “Onze direct drive axiale flux machine loopt”, zegt oprichter en CTO van Magnax, Peter Leijnen.

Lees hieronder verder   
Verwant

ifm is uw partner voor de automatisering van morgen - advertorial

Primeur: langste composiet-bruggen komen in Brugge

Formula Electric Belgium onthult ontwerp elektrische racewagen

Jan De Nul haalt Australische baggeropdracht binnen

essenscia roept vrouwen op te kiezen voor STEM-studies en -beroepen

Flanders Make richt “Smart Factory”-initiatief op

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Club Logistiek & Supply Chain Managers

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 19/09/2018 tot 30/04/2019

Facility manager: 10 aparte modules

Zwijnaarde (Gent)

van 1/10/2018 tot 27/06/2019

Kwaliteitscoördinator

SBM Kortrijk

van 9/10/2018 tot 28/05/2019

Expert in onderhoudsmanagement

Zwijnaarde (Gent)

van 11/10/2018 tot 25/04/2019

Club Productiemanagers

Mercure Hotel Roeselare

van 17/10/2018 tot 4/09/2019

Club Continu Verbeteren

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 22/10/2018 tot 11/09/2019

Engineeringnet Mobile



Scan de QR-code
of klik hier om mobiel te surfen.

Tip: maak zelf een sneltoets op de startpagina van je smartphone. Voor Android: “Sneltoets Startpagina” of "Toevoegen aan startscherm". Voor iPhone: “Zet in beginscherm”.

Keuze van de redactie

(18/3) Siemens en Odisee leiden techniekers Volvo Cars op

(18/3) Stoomnet ECLUSE in Antwerpse haven officieel geopend

(14/3) 3D geprint poreus mes snijdt onder druk

(13/3) Fysici blijven hoopvol over nieuwe Japanse superversneller

(12/3) Primeur: langste composiet-bruggen komen in Brugge

(12/3) Uniek nanomateriaal heeft brede waaier aan duurzame toepassingen

>> Meer blikvangers

ENGINEEERING.BE - Zijn prototype synchrone generator van 100 kW haalt vandaag een efficiëntie van 96% maar die wordt na optimalisatie hopelijk naar 98% getrokken. Wereldtop. Maar vooral: de 100 kW Axial Flux-generator van Magnax, is maar 130 mm dik, heeft een diameter van 1630 mm en weegt zo’n 850 kg.

Bij gelijk vermogen en koppel (16,08 kNm) zet een traditionele direct-drive machine , die werkt volgens het principe van radiale flux, minstens 4 ton aan gewicht neer met daarbovenop een vijf tot acht keer grotere aslengte. Een klassieke combinatie van een inductiemotor en schakelkast haalt slechts een efficiëntie van 80 tot 88%, weegt ook twee à drie ton en heeft een aslengte van 150 cm. De gepatenteerd technologie is ‘schaalbaar’ en kan naar toepassingen van 20 MW opgeschaald worden.

UGent -de afdeling Energietechniek- stak zes jaar onderzoek in de axial-flux technologie en Magnax deed er nadien twee jaar prototyping bovenop. Daaruit bouwde UGent een ‘klein’ prototype van 5 kW. Het opschalen naar een prototype van vol formaat bleek echter een serieuze uitdaging. Peter Leijnen sleutelde aan die uitdagingen (het positioneren van de magneetkernen, het koelen, de maakbaarheid van de generator,…) en tekende vervolgens een prototype dat onmiddellijk de schaal heeft van een kleine windturbine (100 kW) om daarin ook getest te worden.

“We gaan het nu in een heuse windturbine uittesten. Ondertussen denken we al aan opschalen naar een 1 MW-machine met een diameter van 3 à 4 meter. Die zal dan wel drie keer lichter zijn dan de de direct-drive generator die we vandaag in windturbines terugvinden. We hebben bijvoorbeeld berekend dat we voor een windturbine van 3MW het gewicht van de generator met deze technologie kunnen terugbrengen van 75 ton naar 25 ton”, zegt Daan Moreels, mede-oprichter van Magnax, luchtvaartingenieur en entrepreneur. “Dat betekent tegelijk dat de hele constructie een pak lichter kan inclusief de verankering in de grond.”

De Magnax-generator heeft een onafhankelijk lagersysteem. Voor toepassingen die enkel koppel vergen kan de interne lager van de generator gebruikt worden. De grote holle schacht biedt echter genoeg ruimte om er een (tweede) draagsysteem in te bouwen dat volledig onafhankelijk en vrij van het interne lager van de machine zelf loopt. In de holle as van de generator kan bijvoorbeeld ook een remsysteem ingebouwd worden. Zo kan men het dragend systeem kiezen dat bij de toepassing past. Kleine afwijkingen van het dragend systeem hebben geen impact op de luchtspleet van 1 mm.

De lichtere vormfactor opent nieuwe designmogelijkheden. De generator hoeft niet meer rechtstreeks verbonden te zijn met de blades. De wieken kunnen opgehangen worden aan een afzonderlijk ondersteuningssysteem waardoor de trillingen van de blades niet afgeleid worden op de as van de generator. Er komt dus geen torsie op de as meer. Wat op zijn beurt niet alleen de noodzaak voor onderhoud vrijwel zou uitsluiten maar ook de levensverwachting van de machine drastisch optrekt.

De nieuwe ‘direct-drive’ technologie van Magnax is breed inzetbaar. Naast windturbines ziet men met een motor die drie keer lichter is ook mogelijkheden voor elektrische voertuigen en helicopters die veel koppel vereisen aan lagere snelheden. Mogelijkheden ook voor ruimere energietoepassingen, zoals hydro-energie, bij liften- en bruggenbouwers en allerlei winch/lier-toepassingen. “Daar zouden we de klassieke inductiemotor met schakelkast kunnen vervangen en de motor in de lier zelf inbouwen. Alles kan dan compacter gebouwd worden.”

“Een machine met axiale flux technologie vergt veel minder magneetmateriaal omdat de fluxdensiteit groter is”, licht Moreels toe. Met andere woorden, de machine is niet alleen lichter maar vergt ook minder magneetmateriaal waardoor de hele machine goedkoper wordt. Met deze design rekent ontwerper Peter Leijnen op een levensverwachting van 20 jaar plus en garandeert hij dat er die hele periode geen maintenance nodig zal zijn. Zelfs geen smering. “Het systeem heeft wel die eigen ene rollager -een tonlager- waarrond een zelfsmerende oplossing uitgewerkt is die het probleem voor de hele levensduur oplost.” Er zijn al ideeën om het lager compleet smeervrij te maken.

Hoe zal Magnax, die één octrooi binnen heeft maar nog twee aanvragen in voorbereiding heeft, de markt aanpakken? “Onze concurrenten zijn de klassieke inductiemotor met schakelkast en de direct-drive generatoren die vandaag worden ingezet.” Omwille van de vele voordelen van hun axiale flux oplossing vermoeden de jonge ondernemers dat ze hun prijs niet veel lager hoeven te zetten dan de oplossingen die vandaag beschikbaar zijn. Zullen ze hun technologie via licenties uitgeven of kiezen ze ervoor om zelf in de productie te vliegen? “Een axiale machine is iets helemaal anders wanneer het op produceren aankomt”, aldus Moreels. Leijnen, die zich al over de maakbaarheid van de generator boog, zorgde ervoor dat de productie vrijwel helemaal gerobotiseerd kan worden. Het kan dus verschillende kanten op… Sommige grote spelers in de windindustrie lieten alvast horen dat zij het niet kunnen hebben zo’n belangrijk onderdeel niet in eigen handen te hebben. “Onze technologie laten opkopen is echter niet aan de orde.” << (Luc De Smet) (foto: Magnax)

ACHTERGROND
Oprichter en CTO van Magnax, Peter Leijnen, is ingenieur elektromechanica. In 2006 vestigde hij zich als zelfstandig ingenieur, onder de naam ‘Leijnen Engineering’ in Deinze. Daarvoor deed hij meer dan tien jaar ervaring op in engineering- en O&O-functies bij verschillende bedrijven. Hij richtte Magnax bvba op in de lente van 2015 met de focus op windturbines.

Het begon allemaal toen Leijnen op zoek was naar een lichte direct-drive generator voor een kantelbare windturbine. Maar hij vond die niet op de markt. Een machine met een tandwielkast was uitgesloten door formaat en onderhoudsvereisten. Evenmin bleek er iets bij radiale flux direct-drive generatoren te vinden dat licht genoeg was. Hij begin dan maar zelf aan een axiale flux machine te sleutelen. Toevallig was een team aan de Ugent daar ook al een hele tijd mee bezig. Leijnen kon hulp gebruiken met de flux berekeningen (terminal voltage, iron losses, eddy current losses, torque ripple, cogging torque, etc.) en de UGent miste iemand die hands-on de conversie naar een full-format prototype kon realiseren. Beiden vonden elkaar.

Officieel is Magnax geen spin-off van de universiteit maar nam het als aparte vennootschap wel de technologie binnen via een ‘technologietransfer” formule. Er blijft een intensieve samenwerking -partnership- met de universiteit en met name met Hendrik Vansompel en Peter Sergeant. Het eerste patent was gedeeld tussen Leijnen Engineering en UGent, maar dat is ondertussen getransfereerd naar Magnax en UGent.

Het enige prototype van de direct drive axiale flux machine wordt momenteel op de testbank van Lemcko (UGent) getest en wordt binnenkort ingebouwd in een nieuw type windturbine. Jo Versavel (CEO) -ex-Devlonics, ex-Traficon, Araani, business angel en aandeelhouder bij windturbinebouwer Xant- houdt ondertussen eveneens aandelen in Magnax. <<


Video:

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Chemie- en farma goed voor recordbedrag aan buitenlandse investeringen

Buitenlandse ondernemingen uit de sector van de chemie, kunststoffen en life sciences hebben vorig jaar een recordbedrag van meer dan 2 miljard euro in Vlaanderen geïnvesteerd.

11 nieuwe projecten uit Europees BENEFIC-programma goedgekeurd

In het kader van het Europese BENEFIC-programma werden 11 nieuwe projecten goedgekeurd. Het gaat om 53 laad- en tankpunten voor elektrische wagens, taxi’s, bussen en binnenvaartschepen.

ifm is uw partner voor de automatisering van morgen - advertorial

Sinds de oprichting in 1969 heeft ifm zijn stempel gedrukt op de industriële automatisering met nieuwe ontwikkelingen in sensoren, besturingssystemen en andere industriële systemen.

Foreign Investment Trophy 2019 bekroont buitenlandse topinvesteerders

Borealis, Daikin en AGP vielen in de prijzen op de Foreign Investment Trophy 2019. FIT onderstreept hiermee voor de zevende keer het belang van buitenlandse investeringen voor onze economie.

Jonge ingenieurs kiezen steeds vaker voor energiesector

Naar aanleiding van de Dag van de ingenieur heeft rekruteringsexpert Hays opgemerkt dat er steeds meer studenten ingenieur interesse tonen in een een job in de energiesector.

Oprichting multidisciplinair AI-onderzoekscentrum

VUB en Pieter De Leenheer, medeoprichter van de enige Belgische unicorn, Collibra, kondigen hun plannen voor de oprichting van een gezamenlijk AI-onderzoekscentrum aan.

Siemens en Odisee leiden techniekers Volvo Cars op

Technische medewerkers van Volvo Car Gent krijgen sinds kort een nieuwe opleiding waarbij ze een hoogtechnologische installatie in de Gentse fabriek “virtueel” kunnen testen.

Blijf op de hoogte inzake WKK en warmtenetten - uitnodiging

COGEN Vlaanderen en Warmtenetwerk Vlaanderen organiseren op 2 april in Gent een studiedag rond warmte-krachtkoppeling (WKK) en warmtenetten waar een actuele visie hier rond wordt gegeven.

Passen digitalisering en brownfield-faciliteiten bij elkaar

De huidige automatiseringssystemen verminderen ongeplande downtime door bewaking van de systeemstatus en via conditiebewaking of voorspellend onderhoud. Maar wat met brownfield-installaties met legacy-apparatuur? Kunnen deze geïntegreerd worden en aan de eisen van de moderne productie voldoen? >>

Partners