Tecnología revolucionaria para fabricar unos pequeños motores eléctricos más eficientes
De todos los tipos de motores existentes, el motor de corriente continua sin ranuras ni escobillas (SBLDC, por sus siglas en inglés) consigue el mejor rendimiento para tales aplicaciones. Los motores SBLDC tienen una estructura simple. El rotor es un eje con un cilindro de imanes permanentes y su movimiento es provocado por un campo magnético giratorio generado por un bobinado cilíndrico de cables de cobre enrollados. Una culata de hierro limita el campo magnético dentro del motor y refuerza la interacción magnética entre los imanes y el bobinado de cable. El componente más importante de estos motores es el bobinado de cable que actualmente está hecho de cables de cobre entrelazados. Es la fuente de la interacción con los imanes y define la potencia que el motor puede generar con una determinada corriente. El proyecto financiado con fondos europeos FlexCoil (ahora conocido como MirmexCoil) se creó para «comercializar una nueva generación de bobinados de motores y micromotores más fáciles de construir, más eficientes, que aporten un rendimiento superior en comparación con el estado actual de la tecnología y que se fabriquen en Europa», explica el coordinador del proyecto, el doctor François Baudart. «Estamos transformando la manera de fabricar los bobinados de micromotores». La sustitución de los tradicionales cables de cobre lleva el rendimiento a otro nivel En lugar de fabricar los bobinados cable por cable a partir grandes longitudes de cobre, los socios del proyecto crearon unos patrones de cobre nuevos e innovadores sobre un material flexible. Cuando el material se enrolla cuidadosamente en varias capas dentro de un tubo, se obtiene un tipo de bobinado de motor de alto rendimiento completamente nuevo. El equipo desarrolló un proceso propio para dominar el paso complejo y crítico del diseño de los patrones sobre una placa de circuito impreso y su enrollado en varias capas con una precisión extremadamente alta. El equipo del proyecto obtuvo unos resultados excelentes tras la comprobación de los prototipos en el laboratorio. Según destaca el doctor Baudart: «Estamos seguros de que nuestra tecnología permite que nuestros productos sean hasta un 50 % más pequeños y, además, a menudo puede observarse un incremento de la dinámica de hasta el 70 %. Genera hasta tres veces menos calor y reduce a una décima parte el tiempo de ensamblaje». Un estudio en profundidad confirmó la viabilidad técnica de la solución. Existen varios beneficios para los usuarios en una amplia gama de aplicaciones. Para los clientes de micromotores de alta gama, la tecnología reduce el incremento de temperatura del motor. Cuanto menor es la temperatura, más duraderos son los rodamientos y el bobinado. Los fabricantes de dispositivos dentales y quirúrgicos están preocupados por el peso. La innovación reduce el peso del motor, que representa una parte considerable de la masa total. Los fabricantes de biorrobótica necesitan soluciones para incrementar la vida de la batería a la vez que respetan unas estrictas limitaciones de peso. La solución reduce el peso del motor e incrementa la eficiencia. Un elemento clave para la robótica industrial es la dinámica. La productividad es directamente proporcional a la dinámica del movimiento. Unos motores más potentes facilitarán un aumento de la velocidad de movimiento de las herramientas prensiles de los robots, de forma que se incrementa la tasa de producción. El proyecto, que ya ha concluido, tiene por objeto aumentar el volumen de producción con el fin de cumplir los estrictos requisitos de los usuarios para los clientes del sector sanitario. El doctor Baudart comenta que el proyecto prevé solicitar más fondos para «demostrar que puede llevar su tecnología a la escala y el nivel de calidad que se espera de un proveedor único de productos industriales fundamentales». Después podrá realizar ensayos con clientes, finalizar su estrategia de comercialización y prepararse para la plena comercialización.
Palabras clave
FlexCoil, micromotor, bobinado, motores eléctricos, SBLDC, bobinado de cable, robótica
