Motore compatto con integrazione di più componenti
H3X, azienda statunitense attiva nello sviluppo di motori elettrici ad alta densità di potenza, ha presentato un nuovo sistema di trazione denominato HPDM-180R. Il dispositivo combina in un unico blocco compatto un motore elettrico da 180 kW di potenza continua, un inverter, un riduttore epicicloidale e un sistema di raffreddamento a liquido. Il motore pesa 16 kg e offre un’efficienza pari al 94,6%, rappresentando una soluzione tecnica adatta a diversi settori applicativi, tra cui aerospazio, cantieristica navale e impianti industriali.
Sistema di raffreddamento integrato grazie alla stampa 3D
Una delle caratteristiche principali dell’HPDM-180R è la presenza di un guscio di raffreddamento prodotto con tecniche di stampa 3D. Questo componente è progettato per raffreddare contemporaneamente sia lo statore del motore sia i moduli elettronici dell’inverter. La produzione additiva ha permesso di sviluppare un involucro con geometrie interne ottimizzate per la dissipazione del calore, contribuendo a una riduzione complessiva del peso e a una maggiore integrazione meccanica tra le diverse parti del sistema.
Componenti elettronici e soluzioni costruttive
Il motore include un inverter realizzato in carburo di silicio (SiC), una tecnologia che consente una maggiore efficienza nei processi di conversione elettrica, frequenze di commutazione elevate e una riduzione delle perdite energetiche. Il sistema comprende inoltre un sensore per la rilevazione della posizione del rotore e un filtro integrato per la mitigazione delle interferenze elettromagnetiche, a supporto della stabilità operativa e della compatibilità elettromagnetica.
Caratteristiche operative e ambiti di utilizzo
L’unità motore è equipaggiata con un riduttore epicicloidale (rapporto 6,7:1), che abbassa la velocità di rotazione da 20.000 giri/min all’ingresso a 3.000 giri/min all’uscita. La coppia erogata è di 576 Nm, con un design compatibile per funzionamento a quote fino a 13.700 metri. L’intervallo di temperatura operativa va da -40 a +60 °C, mentre l’ingombro complessivo è contenuto in 224 mm di diametro e 430 mm di lunghezza.
Il motore si presta a essere utilizzato in applicazioni come velivoli a decollo e atterraggio verticale (eVTOL), navi elettriche, traghetti, barche da regata, oltre che in impianti industriali come sistemi HVAC o attrezzature minerarie.
Valore tecnico della produzione additiva
Il progetto HPDM-180R mostra un esempio concreto di come la produzione additiva possa incidere non solo sulla realizzazione di singoli componenti, ma sull’intera progettazione di sistemi elettromeccanici integrati. La possibilità di costruire elementi multifunzionali in un unico pezzo consente una progettazione più compatta, una migliore gestione termica e una maggiore efficienza in termini di spazio e peso.
