Zf ha sviluppato un motore elettrico che non necessita di magneti.
Diversamente dai motori elettrici operanti senza magneti, i cosiddetti motori sincroni a eccitazione separata, in sigla “Sesm”, il motore “I2Sm”, “In-Rotor Inductive-Excited Synchronous Motor”, di Zf trasmette l’energia per il campo magnetico tramite un eccitatore induttivo posto all’interno dell’albero del rotore. Ciò rende il motore molto compatto enfatizzando le densità di potenza e coppia.
L’unità rappresenta quindi un’alternativa alle macchine sincrone a magneti permanenti, le più utilizzate nei veicoli elettrici, ma che richiedono l’utilizzo di terre rare per la loro produzione. Rispetto ai sistemi “Sesm” l’eccitatore induttivo può ridurre del 15 per cento le perdite della trasmissione energetica nel rotore. Inoltre con una riduzione fino al 50 per cento dell’impronta carbonica di produzione. L’unità opera a voltaggi di 400 o 800 volt e oltre ai benefici legati all’eliminazione delle terre rare elimina anche le perdite d’attrito che si creano nei tradizionali motori elettrici “Psm”. Ciò consente una maggiore efficienza.
Per assicurare che il campo magnetico nel rotore sia generato dalla corrente anziché dai magneti, in molti casi i tradizionali “Sesm” richiedono spazzole o elementi scorrevoli, che portano a compromessi fra i quali la presenza di uno spazio installativo asciutto e non accessibile al raffreddamento dell’olio.
Da qui la necessità di disporre di circa 90 millimetri in più di spazio a livello assiale che non sono invece necessari se si decide di utilizzare un motore “I2Sm”. Da segnalare che per offrire i vantaggi competitivi delle macchine sincrone a eccitazione separata, Zf molto ha lavorato sul design del rotore integrando al suo interno l’eccitatore così da non richiedere uno spazio aggiuntivo. Poiché inoltre l’energia si trasferisce per induzione, senza cioè contatti o meccanici nel rotore, “’I2Sm” non necessita di spazzole o di collettori ad anello. Inoltre, non c’è più la necessità di mantenere asciutta l’area per mezzo di tenute e quindi il rotore può essere raffreddato in modo efficace tramite circolazione d’olio.
Titolo: Compatto e competitivo: l’innovazione di Zf nel motore elettrico
Autore: redazione
