Nuevos actuadores eléctricos para aplicaciones aeroespaciales
Gracias a nuevos diseños de actuadores para transferir las señales de control del helicóptero a las palas del rotor principal, podría aumentar el rendimiento a alta temperatura y reducirse el peso y las emisiones. Disponer de un transporte aéreo más seguro, con menos mantenimiento y menor consumo de combustible mejorará la competitividad del sector aeroespacial de la Unión Europea. El grupo de científicos del proyecto HPEM (Development of key technology components for high performance electric motors), financiado por la Unión Europea, aprovechó un nuevo motor de imán permanente y nuevas tecnologías de sensores de posición. Los actuadores, alimentados eléctricamente, se consideraron piezas integrales de un sistema electromecánico que controla el plato oscilante del rotor principal de un giroavión de tamaño mediano. Estos sistemas se diseñaron para ofrecer una alta densidad de potencia y mayor tolerancia frente a fallos. Los investigadores seleccionaron una aleación con silicio, cobalto y hierro para utilizarla en circuitos magnéticos de motores, a los que podría aportar una magnetización de saturación elevada y pérdidas reducidas. Utilizando técnicas de elementos finitos para modelizar distintas configuraciones de motores, mostraron que los motores magnetizados circunferencialmente tienen mejores propiedades térmicas. Durante la revisión crítica del diseño, el equipo seleccionó materiales aislantes para el motor que pudiesen soportar temperaturas elevadas, hasta 200 °C. Se utilizaron componentes a base de mica, cables de bobinado esmaltados con poliimida aromática, Nomex reforzado con mica para el aislamiento de las bahías y una aleación de samario-cobalto para los imanes permanentes. La selección de la tecnología del sensor de posición de rotación (resolutor) se basó en su capacidad para soportar el choque térmico en distintas condiciones de funcionamiento. Se evaluaron las configuraciones de devanado óptimas, así como sus estrategias de segmentación, en términos de comportamiento electromagnético y térmico y su tolerancia a fallos, y se determinó que las configuraciones de bobinado de una sola capa eran los mejores, ya que presentaban un mejor comportamiento térmico. La tecnología de actuadores eléctricos de HPEM para el control de las palas del rotor de helicópteros cumple los objetivos de la Unión Europea de disponer de un transporte aéreo más eléctrico, fiable y ecológico. La integración de los sensores de velocidad y posición alimentados por electricidad también mejorará previsiblemente las posibilidades de monitorización y diagnóstico del motor. El equipo se ocupó de divulgar sus trabajos entre el sector, los organismos de certificación, los políticos nacionales, las escuelas y los ciudadanos de la Unión Europea.
