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FP7

HIGHPSLEEVE — Risultato in breve

Project ID: 632482
Finanziato nell'ambito di: FP7-JTI
Paese: Spagna
Dominio: Trasporti

Motore elettrico ad alta velocità per aeromobili

In ambito aeronautico, l'alta tecnologia è molto di moda, come per esempio nel caso di motori e generatori. Un prototipo di manicotto composito ad alta resistenza, sviluppato grazie ai finanziamenti dell'UE, può offrire vantaggi unici in quanto alle prestazioni della macchina.
Motore elettrico ad alta velocità per aeromobili
Di recente, le macchine a magneti permanenti hanno attirato molta attenzione in merito a straordinaria efficienza, densità di potenza elevata, piccole dimensioni e leggerezza. Tuttavia, vi è ancora molto spazio per miglioramenti riguardo alle prestazioni, e un ulteriore aumento della velocità di rotazione può offrire una significativa riduzione nelle dimensioni del motore.

Nell'ambito del progetto HIGHPSLEEVE (Implementation carbon fibres for rotor of high speed rotating electric machine), finanziato dall'UE, i ricercatori hanno sviluppato con successo un manicotto innovativo che aiuta a mantenere i magneti permanenti del motore nella posizione adeguata. La nuova concezione del manicotto composito supera gli inconvenienti connessi all'utilizzo delle controparti in metallo, gestendo le velocità del rotore stesse o velocità addirittura superiori.

Essendo prodotto con materiale composito in matrice polimerica con elevata temperatura di transizione vetrosa, questo componente di fissazione può funzionare su una vasta gamma di temperature, da -50 a 250 °C, ruotando a circa 50 000 giri/min. Un sistema di assemblaggio di nuova concezione necessitava urgentemente di tale manicotto composito nel rotore.

Gli scienziati sono riusciti a ridurre le parti metalliche nel manicotto studiando le fibre di carbonio preimpregnate. Quando viene combinata a una matrice di resina, la fibra di carbonio offre vantaggi di peso e forza senza precedenti. Il team del progetto ha eseguito test sull'olio motore per studiare l'influenza dell'olio sulle proprietà del materiale. Le fibre di carbonio sono state avvolte dal polimero per migliorarne la forza. Infine, il materiale è stato modellato in forma di rotoli preimpregnati. I pannelli sono stati realizzati in modo tale da poter condurre prove sui materiali.

La riduzione dei consumi di carburante costituisce uno degli obiettivi principali del settore aeronautico e un ulteriore aumento delle prestazioni dei motori elettrici rappresenta sicuramente un passo nella giusta direzione. Delle velocità del motore superiori si traducono in dimensioni inferiori della macchina elettrica, a parità di potenza erogata. Gli avanzamenti prodotti in ambito di manicotti compositi ad alta resistenza consentono anche il funzionamento del motore a determinate velocità, con un peso della macchina inferiore. Il progetto HIGHPSLEEVE ha rivolto i propri sforzi su materiali e metodi di produzione del manicotto composito e del sistema di assemblaggio efficienti in termini di costi, al fine di garantire i requisiti di progettazione.

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Keywords

Aeromobile, motore elettrico, manicotto in materiale composito, magnete permanente, HIGHPSLEEVE