Nuovi progressi nella tecnologia a rotore aperto
Uno dei progetti più recenti in fase di sviluppo all’interno dell’ambizioso programma di ricerca dell’UE Clean Sky è il Sustainable and Green Engine (SAGE) con dimostratore SAGE 2 . Il suo scopo è quello di realizzare una tecnologia a rotore aperto controrotante (CROR) in grado di offrire una riduzione con variazione a gradino nei consumi di carburante rispetto agli attuali velivoli. L’obiettivo finale del progetto HT° MOTOR WINDINGS (Reliability assessment of key technologies for high temperature electrical machines) è quello di garantire un funzionamento affidabile dei sistemi di protezione contro il ghiaccio per le eliche CROR. A tale scopo, gli sforzi sono stati dedicati alla valutazione dell’idoneità dei diversi materiali riguardo all’utilizzo negli avvolgimenti del motore delle macchine elettriche per il funzionamento ad alte temperature. I ricercatori hanno testato diverse soluzioni sui veicoli di prova, con l’obiettivo di rilevare scariche parziali e rigidità dielettrica. Queste hanno incluso un cavo smaltato impregnato con un polimero di vernice isolante, uno in fibra di vetro rivestito con resina epossidica e cavi con isolamento in ceramica. La tensione di soglia della scarica parziale è stata misurata nell’intervallo di temperatura tra 20 e 300 °C, mentre la rigidità dielettrica è stata misurata a 300 °C. Di tutte le soluzioni candidate, i cavi con isolamento in ceramica hanno dimostrato il potenziale più promettente per la produzione di avvolgimenti del motore in grado di sopportare temperature elevate. I risultati hanno dimostrato i valori più bassi di resistenza ai guasti a 300 °C. È stato riscontrato che le prestazioni di isolamento sono leggermente inferiori rispetto ai materiali organici. Gli scienziati hanno inoltre osservato che la capacità elettrica rimane stabile, mentre la tensione di soglia della scarica parziale diminuisce. Nonostante il promettente potenziale dei cavi rivestiti in ceramica per gli avvolgimenti delle bobine presenti nei motori, i materiali ceramici sono fragili. Tale caratteristica rende rischioso l’inserimento di tali bobine nei motori. Tuttavia, una volta superato questo problema, sarà possibile utilizzare i materiali ceramici a temperature che raggiungono i 500 °C.
Parole chiave
Tecnologia a rotore aperto, alte temperature, avvolgimenti del motore, macchine elettriche, cavi con isolamento in ceramica
