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

Reditech Group verwerft participatie in Manutechs uit Singapore

Historische herziening van het Internationaal Stelsel van Eenheden

Naar een doorbraak van de directe diodelaser - artikel

Klein maar fijn: JUMO dTRANS T08 en S08 - advertorial

Winnaars van EIT Awards 2018 bekendgemaakt

Engineering studenten uitgedaagd tijdens Olympiade

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Club onderhoudsmanagers

Mercure Hotel - Roeselare

van 19/03/2018 tot 26/11/2018

Expert in onderhouds­management - modulair programma

Bluepoint Antwerpen

van 19/04/2018 tot 22/11/2018

Inleiding in de machinebouw

Zwijnaarde (Gent)

van 10/09/2018 tot 3/12/2018

Club Logistiek & Supply Chain Managers

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

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

Sales Academy: verbeter uw bedrijfsresultaten

Bluepoint Brussel

van 20/09/2018 tot 22/11/2018

Facility manager: 10 aparte modules

Zwijnaarde (Gent)

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

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”.

Meest gelezen nieuws

Haven Gent en Zeeland Seaports fuseren tot North Sea Port

Logistieke oplossingen gezocht voor hoge kosten leeggoed

LRM investeert 250.000 euro in fietsleasing-bedrijf

Vorig jaar 25% meer warmtepompen geïnstalleerd

40% meer ruimte voor groene energie dankzij slimme netten

Ecochem investeert 10 miljoen in uitbreiding Willebroekse fabriek (+video)

Keuze van de redactie

(15/11) Infrabel test drone in strijd tegen kabeldiefstallen

(14/11) Angelique Van Ombergen wint Vlaamse PhD Cup 2018

(12/11) Winnaars European Social Innovation Competition 2018 bekend

(12/11) Polestar evalueert sterkte koolstofvezel

(7/11) Europees project voor ombouw van kolencentrale naar biomassa

(7/11) Snelle energieopslag in machine-aandrijvingen leidt tot lagere kosten

>> 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...

Solar@Sea start eerste praktijktest voor offshore solar system

In de haven van Den Helder is een drijvend dunne-film solarsysteem te water gelaten, waarop de invloed van algengroei, vervuiling, zoutafzetting en weersinvloeden zal worden geanalyseerd.

TCS en ENGIE Laborelec beschermen nutsbedrijven tegen cyberaanvallen

Tata Consultancy Services (TCS), een internationale aanbieder van IT-diensten, consultancy en IT-oplossingen voor bedrijven, gaat samenwerken met onderzoekscentrum ENGIE Laborelec.

Vlaams Actieplan Asbestafbouw pakt 2,3 miljoen ton asbest aan

De Vlaamse regering heeft 27,2 miljoen euro vrijgemaakt voor 2018 en 2019 ten behoeve van asbestverwijdering in scholen, woningen en andere gebouwen, en asbestinzameling op recyclageparken.

CEBIT 2019: d!talk bespreekt de toekomst van digitale transformatie - uitnodiging

Topconferenties concentreren zich op de sleuteltechnologieën en gebruikersindustrieën. Een initiële groep sprekers heeft al bevestigd. De universiteit Hannover ontwikkelt het d!talk-design.

Onderzoek naar elektronen in 1,58 dimensies

Het is bekend dat elektronen zich heel anders gedragen in drie dimensies (kubus), twee dimensies (vlak) of één dimensie (draad), maar wat gebeurt er als elektronen in 1,58 dimensies leven?

Startup Hyperlane breekt internationaal door

De Hasseltse startup heeft een partnership gesloten met het Amerikaanse Pixel & Tonic (Craft CMS). Het bedrijf koos voor Hyperlane als een van hun drie geprefereerde hosting partners.

Uniflex UWT 2.2 buisoprolsysteem nu met regelbare snelheid - techniek

Uniflex, de fabrikant van felsmachines uit het Duitse Karben, heeft een nieuwe functionaliteit toegevoegd aan het al goed bekende gemotoriseerde buisoprolsysteem UWT 2.

1 op de 5 bedrijven vorig jaar slachtoffer van fraude

Uit een studie van het adviesbureau BDO België blijkt dat 20% van onze bedrijven vorig jaar te maken kreeg met fraudeurs. De schade bedroeg gemiddeld 150.000 euro per incident.

Kontron introduceert nieuwe ZINC CUBE SKD

De nieuwe ZINC CUBE SKD Embedded Server van Kontron is bij uitstek geschikt als compacte server voor industriële toepassingen dankzij zijn hoge prestaties, zijn grote geheugen en zijn robuuste ontwerp, dat een hoge weerstand biedt tegen schokken en trillingen. Hij is verkrijgbaar met krachtige Intel Xeon D-2100-processors. >>

Partners