Los investigadores de PEM quieren mejorar la refrigeración de los motores eléctricos
El proyecto, de dos años de duración, se denomina "Capacidad de ingeniería de producción de la cadena de proceso del estator de horquilla para el procesamiento de guías de ondas rectangulares para su uso en motores de tracción" (HNTR). En el proyecto participa Hyperdrives, un desarrollador de motores eléctricos con refrigeración mejorada con sede en Múnich.
El objetivo del proyecto de investigación es modificar el proceso de fabricación de los estatores de horquilla de los motores eléctricos para que en el futuro puedan procesarse guías de ondas rectangulares. Esto tendría la ventaja de que los motores eléctricos podrían refrigerarse directamente en el futuro en lugar de sólo indirectamente, como hasta ahora.
El diseño de horquilla es una estructura de bobina enchufable fabricada con conductores eléctricos sólidos. Esta tecnología está sustituyendo cada vez más a las técnicas convencionales de bobinado de cables y se considera un área clave de innovación para los motores eléctricos.
"El diseño térmico de los motores eléctricos -especialmente si se quiere mantener su compacidad y rendimiento- es uno de los retos actuales en la producción de movilidad eléctrica", afirma el director del PEM, el profesor Achim Kampker. El uso de guías de ondas podría permitir la refrigeración directa del bobinado.
En este contexto, las guías de ondas son conductores de cobre con una cavidad continua. La sección transversal exterior y la cavidad pueden ser de diferentes formas y, por tanto, rectangulares, circulares o de otro tipo. En el caso de la refrigeración directa mediante guías de ondas, un medio refrigerante fluye a través de los conductores y disipa así el calor generado en la parte activa del bobinado. "Por lo tanto, los conductores huecos ofrecen un potencial significativo para aumentar la eficiencia y el rendimiento de las máquinas de accionamiento eléctrico", subraya el director de proyectos de PEM, Till Backes.
El proceso ya es conocido de los generadores industriales, pero los diámetros del rotor de los generadores industriales son hasta 13 veces mayores que los de los motores eléctricos convencionales. "Por tanto, los procesos de doblado y contacto utilizados en la construcción de generadores para la fabricación de bobinados de estator no son fácilmente transferibles a los motores eléctricos, mucho más pequeños, sobre todo teniendo en cuenta los estrictos requisitos de calidad y las elevadas cantidades que se exigen en el sector de la automoción", afirma Kampker, gerente de PEM.
PEM también recientemente lanzó el proyecto "FastCellque trabaja en la optimización de la capacidad de carga rápida de las baterías prismáticas de iones de litio. Además, PEM y sus socios presentaron recientemente un estudio sobre la futura producción de pilas de estado sólido en Europa.
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