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Il motore elettrico a magneti permanenti più potente al mondo è in fase di sviluppo nel Regno Unito. Equipmake, azienda esperta in elettrificazione, ha collaborato con HiETA, organizzazione leader nella produzione additiva, per sviluppare il motore di prossima generazione nell'ambito di un progetto rivoluzionario, finanziato da Innovate UK.
- Equipmake, azienda esperta in elettrificazione, e HiETA, azienda leader nella produzione additiva, stanno collaborando a un nuovo motore elettrico innovativo.
- Denominato in codice AMPERE, utilizzerà la produzione additiva per renderlo più leggero, più piccolo e più efficiente dal punto di vista termico rispetto ai tradizionali motori a magneti permanenti.
- Con una potenza di picco di 220 kW a 30.000 giri/min e un peso inferiore a 10 kg, AMPERE punta ad essere il motore elettrico con la maggiore densità di potenza al mondo, con 20 kW per kg.
- L'uso pionieristico della manifattura additiva - essenzialmente la stampa 3D dei metalli - consentirà inoltre di utilizzare la minor quantità possibile di leghe ad alta resistenza e di materiale magnetico, mantenendo i costi il più bassi possibile.
- AMPERE trova applicazione in molti settori, da quello automobilistico a quello aerospaziale e navale.
Denominato AMPERE, il nuovo motore si avvarrà dell'esperienza di Equipmake, leader mondiale nella progettazione di motori elettrici, e delle conoscenze pionieristiche di HiETA nel campo della termotecnica e della produzione additiva, con l'obiettivo di produrre un motore elettrico estremamente leggero, efficiente ma a basso costo, con una densità di potenza di picco superiore a 20kW per kg, più di quattro volte superiore a quella di un motore elettrico tradizionale.
La chiave delle prestazioni di AMPERE è la combinazione di un design avanzato del motore con la produzione additiva, che consente di stampare in 3D la struttura metallica, anziché fresarla da una billetta solida.
Ciò comporta numerosi vantaggi. In primo luogo, il metallo viene utilizzato solo dove è necessario. In secondo luogo, le pareti sottili ad alta efficienza termica e i dettagli ottimizzati della superficie possono essere combinati direttamente con la struttura del motore, sostituendo gli assemblaggi in più parti con un'unica architettura complessa che ha un'eccezionale capacità di raffreddamento, è leggera, ha una bassa inerzia e consente di aumentare notevolmente la velocità di rotazione.
Questo approccio non solo significa che AMPERE utilizzerà la minor quantità di leghe ad alta resistenza nella sua costruzione, ma anche la minor quantità di materiali attivi costosi - i magneti - per mantenere i costi il più bassi possibile.
Equipmake e HiETA puntano a una potenza di picco di 220 kW a 30.000 giri/min e a un peso inferiore a 10 kg per AMPERE. A titolo di confronto, anche i migliori motori a magneti permanenti standard in uso oggi farebbero fatica a raggiungere i 5kW per kg. L'innovativo APM 125 di Equipmake, uno dei motori elettrici per autoveicoli con la maggiore densità di potenza al mondo, che utilizza l'architettura a raggiera dell'azienda per massimizzare la capacità di raffreddamento, offre una potenza di picco di 125 kW a 12.000 giri/min e un peso di soli 14 kg, con una densità di potenza di poco inferiore a 9 kW per kg.
I primi prototipi AMPERE saranno in funzione tra 12 mesi.
Alla fine dello scorso anno, Equipmake ha inaugurato il suo nuovissimo stabilimento a Snetterton, nel Norfolk, dove l'azienda fornisce una soluzione completa per i veicoli elettrici, offrendo la capacità di progettare, testare e produrre tutto, dai motori alle piattaforme completamente elettrificate, a supporto dei settori automobilistico e aerospaziale. In loco, progetta e produce i suoi telai per autobus elettrici completamente integrati per una clientela sempre più internazionale. L'innovativa gamma di motori APM viene utilizzata per il telaio EBus e alimenterà anche l'imminente Ariel HIPERCAR.
Ian Foley, amministratore delegato di Equipmake, ha dichiarato: "Negli ultimi anni Equipmake ha fatto passi da gigante nelle prestazioni dei motori elettrici, con la nostra gamma di motori avanzati APM che offrono densità di potenza ai vertici della categoria grazie ai loro design compatti e leggeri. La produzione additiva è la chiave per sbloccare il prossimo cambiamento e siamo lieti di collaborare con HiETA su AMPERE. Questo entusiasmante progetto ha il potenziale per cambiare totalmente il nostro concetto di ciò che un motore elettrico può offrire: con una tale quantità di prestazioni in un pacchetto così piccolo e al costo più basso possibile, questo motore è destinato a rivoluzionare ulteriormente la mobilità elettrica, sia nel settore automobilistico che in quello aerospaziale. Siamo grati a Innovate UK per il suo sostegno e non vediamo l'ora di mettere in funzione i primi prototipi di AMPERE molto presto".
Andy Jones, Innovation Programme Manager di HiETA, ha dichiarato: "AMPERE offre l'opportunità di applicare sia l'esperienza di HiETA nella gestione termica sia la produzione di strutture complesse e a parete sottile consentita dalla fabbricazione additiva alla progettazione di motori elettrici per realizzare densità di potenza ambiziose. In genere riduciamo le dimensioni dei componenti di gestione termica di cinque volte rispetto alle tecniche convenzionali, il che consentirà di integrare caratteristiche di trasferimento del calore di nuova generazione nel raffreddamento del rotore, dello statore e dell'elettronica. Inoltre, le libertà della fabbricazione additiva saranno utilizzate per ottimizzare le prestazioni strutturali. Stiamo integrando questi vantaggi con il design avanzato del motore elettrico di Equipmake da zero e non vediamo l'ora di produrre e testare nel prossimo futuro".
