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COOLTIEd – Tipologie di raffreddamento per motori elettrici integrati

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Introduzione

La tecnologia sviluppata identifica una soluzione di raffreddamento in cui il convertitore di potenza, gli avvolgimenti del motore e gli elementi di raffreddamento condividono le peculiarità termiche. L’idea di base è l’inserimento di un elemento di raffreddamento che viene inserito a diretto contatto con gli avvolgimenti, l’elemento più caldo nella generazione di calore dello statore. La soluzione presentata migliora le prestazioni del convertitore di potenza.

Caratteristiche Tecniche

Questa tecnologia propone una nuova soluzione di raffreddamento applicabile alle macchine elettriche. L’idea è quella di utilizzare lo spazio vuoto tra le bobine applicando un materiale conduttore termico e isolante elettrico (per esempio SiC). La particolare topologia qui proposta permette di applicare l’isolante ottimizzando i volumi vuoti della macchina elettrica, condividendo le peculiarità termiche del convertitore di potenza, dell’avvolgimento del motore e degli elementi di raffreddamento. L’isolante è stato disegnato per permettere la circolazione del  fluido termovettore. Il fluido termovettore aiuta ad assorbire l’energia dalla piastra di separazione per poi trasferire la maggior parte di questo calore all’acqua che viene riscaldata. Questa soluzione permette di migliorare le prestazioni della macchina raggiungendo una maggiore efficienza. Controllando la temperatura la macchina è in grado di produrre più potenza aumentando la dispersione termica e permettendo alle bobine di lavorare a temperature più basse. Questi nuovi elementi hanno anche la possibilità di integrare l’elettronica di potenza all’interno delle macchina elettrica.

Possibili Applicazioni

  • Trazioni;
  • Controllo strumenti ad alta velocità;
  • Controlli turbine eoliche;
  • Controlli di compressori.

Vantaggi

  • Alto scambio termico;
  • Costruzione semplice;
  • Capacità di integrazione;
  • Costi contenuti.