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FP7

HIGHPSLEEVE — Resultado resumido

Project ID: 632482
Financiado con arreglo a: FP7-JTI
País: España
Dominio: Transporte

Motor eléctrico aeronáutico de alta velocidad

Las máquinas aeronáuticas de alta tecnología, como los motores y los generadores, son el último grito en este campo. Un prototipo de manguito compuesto de alta resistencia, desarrollado gracias a la financiación europea, ofrece ventajas excepcionales de cara al rendimiento de estos motores.
Motor eléctrico aeronáutico de alta velocidad
Las máquinas de imanes permanentes han venido atrayendo mucha atención últimamente al aunar una eficiencia sobresaliente con una elevada densidad de potencia y un tamaño y peso reducidos. Sin embargo, queda todavía mucho por hacer en lo que se refiere a su rendimiento. Un aspecto relevante es que una mayor velocidad de rotación permitiría reducir considerablemente el tamaño de dichos motores.

En el marco del proyecto HIGHPSLEEVE (Implementation carbon fibres for rotor of high speed rotating electric machine), financiado por la Unión Europea, un equipo de investigadores logró desarrollar un manguito innovador que mantiene los imanes permanentes del motor en su lugar. Este nuevo manguito compuesto supera los inconvenientes de las piezas metálicas equivalentes y es capaz de soportar el mismo régimen de giro del rotor e incluso más.

Fabricado a partir de un material compuesto de matriz polimérica de temperatura de transición vítrea elevada, esta sujeción puede funcionar en un margen de temperaturas más amplio que va desde los -50 °C hasta los 250 °C, bajo un régimen de unas 50 000 rpm. Un sistema de ensamblaje recientemente desarrollado sirvió para montar el manguito compuesto en el rotor.

Se logró disminuir el número de piezas metálicas en el manguito partiendo del estudio de la aplicabilidad de fibras de carbono preimpregnadas (prepreg). Combinada con una matriz de resina, la fibra de carbono exhibe una resistencia sin precedentes, así como una reducción de peso notable. El equipo del proyecto llevó a cabo una serie de ensayos con aceite de motor para estudiar el efecto del aceite en las propiedades del material. Las fibras de carbono se colocaron envolviendo al polímero para aumentar su resistencia. Seguidamente se dio al material forma de rollos de prepreg. Se prepararon unos paneles para realizar los ensayos del material.

La reducción del consumo de combustible constituye un objetivo primordial de la industria aeronáutica y el aumento del rendimiento de los motores eléctricos supone sin duda alguna un paso en la dirección adecuada. Una mayor velocidad de los motores significa disponer de máquinas eléctricas de menor tamaño con la misma potencia de salida. Los avances en los manguitos compuestos de alta resistencia también contribuyen al funcionamiento de los motores con ciertas características de velocidad a la par que con un menor peso de la máquina. En el marco del proyecto HIGHPSLEEVE se consideraron materiales rentables y métodos de producción destinados a los manguitos compuestos y al sistema de ensamblaje, garantizando en todo momento su cumplimiento con los requisitos de diseño.

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Palabras clave

Aeronaves, motor eléctrico, manguito compuesto, composite, imán permanente, HIGHPSLEEVE
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