EnduroTemp® 260+ rappresenta una tecnologia rivoluzionaria

Nelle conversazioni di lavoro, l’espressione «tecnologia dirompente» sta ormai raggiungendo il punto di saturazione come termine di moda. Nella pratica aziendale, tuttavia, la tecnologia dirompente è solo all’inizio.

Il MagForceX® Innovation Center di Essex Magnet Wire è un gruppo orientato ai servizi, composto da ingegneri e scienziati in possesso di dottorato di ricerca, master e laurea triennale, che adotta un approccio collaborativo per trasformare le idee in realtà. Il Centro ha già avviato una collaborazione con numerosi clienti strategici per sviluppare prodotti e tecnologie innovative in grado di guidare il futuro.

Il suo primo prodotto, EnduroTemp® 260+, è stato recentemente presentato al CWIEME di Berlino ed è destinato a ridefinire le potenzialità dei motori di trazione impiegati nei veicoli elettrici ibridi, nei veicoli elettrici ibridi plug-in, nei motori e negli attuatori per il settore aerospaziale, nonché in applicazioni industriali quali il pompaggio in pozzo, la prospezione petrolifera o il gas naturale.

«Ritengo che si tratti di un prodotto rivoluzionario», ha affermato Matthew Leach, vicepresidente per l’innovazione e responsabile dell ’Essex MagForceX® Innovation Center. «È sicuramente rivoluzionario per noi come azienda, poiché si tratta del prodotto con la temperatura più elevata che abbiamo mai offerto. Se confrontiamo le prestazioni con quelle dei nostri prodotti tradizionali, questo offre prestazioni di gran lunga superiori praticamente in ogni categoria presa in esame».

EnduroTemp® 260+ è un isolante sottile a pellicola in grado di prolungare la durata dei motori di trazione in applicazioni critiche nel settore dei trasporti; è stato specificatamente progettato per resistere a temperature di esercizio più elevate, con una resistenza termica di 265 ℃, la migliore del settore. Il prodotto garantisce inoltre protezione al motore contro il deterioramento causato dai moderni sistemi di elettronica di potenza che lo controllano.

Il fenomeno delle scariche parziali e della corona dannosa — entrambi problemi di lunga data che compromettono l’isolamento dei convertitori di frequenza in corrente alternata — ha spinto Leach, il suo team e i loro partner a impegnarsi per sviluppare una tecnologia rivoluzionaria.

Leach ha affermato che poter contare su un gruppo con oltre 135 anni di esperienza nel settore dei fili magnetici, tra cui sei dottori di ricerca nel proprio team, ha reso questa scoperta più agevole rispetto a quanto altri siano riusciti a ottenere negli ultimi 30 anni.

«Ritengo che si tratti di una combinazione di esperienza e competenza applicativa che oggi si trova solo nel nostro team, dove un esperto di applicazioni o un esperto di motori lavora quotidianamente a stretto contatto con il chimico dei polimeri. L’inventore di questo prodotto vanta oltre 40 anni di esperienza in questo settore. Pertanto, questo chimico del reparto Ricerca e Sviluppo ha compreso a fondo la natura di questa esigenza nel corso del tempo e ha effettivamente concepito l’idea della necessità di una temperatura più elevata collaborando con uno dei nostri esperti di applicazioni», ha affermato Leach. «I due hanno iniziato a discutere, ponendosi domande del tipo: “E se…?” “E se si potesse fare questo?”, e l’esperto di chimica ha risposto: “Posso farlo.”»

«Hanno iniziato a sperimentare diverse soluzioni, provando in effetti un bel po’ di materiali e formulazioni diverse, e il risultato di tutto ciò è stato ottenuto dopo anni di lavoro che hanno portato alla realizzazione di questo prodotto. È stata una combinazione di competenza, esperienza e anche semplicemente della capacità di formulare alcune di queste soluzioni. È stata proprio la combinazione di questi tre elementi a consentirci di formulare questo prodotto.»

I progressi tecnologici compiuti per aumentare l'efficienza dei veicoli a trazione elettrica, unitamente ai requisiti prestazionali sempre più elevati dei motori di trazione e dei generatori, stanno rendendo il deterioramento esponenzialmente più grave.

I progettisti sono stati costretti a ricorrere a sistemi di controllo elettronico della velocità (“inverter”) con tensioni più elevate e frequenze di commutazione più elevate per azionare i motori, il che sottopone gli avvolgimenti dei motori a sollecitazioni molto intense.

EnduroTemp® 260+ dà il meglio di sé proprio laddove i tradizionali isolanti per avvolgimenti utilizzati nei motori standard cederebbero in condizioni simili nel giro di poche ore.

L'applicazione trova il suo campo di impiego principale nel settore dei trasporti, e non solo nel settore automobilistico, poiché può riguardare anche veicoli fuoristrada e attrezzature pesanti per l'industria mineraria. Si tratta inoltre di una soluzione perfetta per le applicazioni aerospaziali più esigenti. Gli avvolgimenti resistenti alle alte temperature saranno esposti a una grande varietà di condizioni ambientali.

Leach ha affermato che il prodotto EnduroTemp® 260+ è progettato per far fronte a situazioni che altri prodotti semplicemente non sono in grado di gestire.

«Quando un progettista di motori sviluppa un motore di trazione ad alta temperatura per un veicolo, lo sottopone a test in condizioni estreme, dal caldo del deserto del Mojave al freddo e all’altitudine delle Montagne Rocciose in Colorado. Lo sottopone a prove davvero intense», ha affermato. «La maggior parte delle perdite in un motore si traduce in generazione di calore. Pertanto, più si spinge al limite quel motore per ottenere maggiore potenza e coppia in un ingombro ridotto, maggiore è il calore potenzialmente generato. Di conseguenza, questo sistema di isolamento è in grado di resistere a temperature molto più elevate rispetto a qualsiasi altro prodotto attualmente disponibile sul mercato.»

“EnduroTemp® 260+ offre al progettista di motori la possibilità di aumentare leggermente la densità di corrente in quel motore, con conseguente aumento della temperatura di esercizio; tuttavia, il sistema di isolamento resisterà a tale temperatura e dissiperà il calore molto più rapidamente rispetto agli isolanti standard.”

Il MagForceX® Innovation Center offre ai propri clienti servizi di laboratorio, attività di ricerca in diversi settori e studi di progetto. Dispone di una struttura completamente attrezzata con strumenti all’avanguardia in grado di garantire risultati concreti.

Le principali aree di interesse su cui il centro concentra la propria attività comprendono la progettazione di motori e le tecnologie ingegneristiche specifiche per le applicazioni HEV/EV, lo sviluppo e la progettazione di apparecchiature destinate al mercato industriale, nonché le tecnologie innovative volte a potenziare le prestazioni del filo magnetico e dei relativi sistemi di isolamento.

Leach ha affermato che, indipendentemente dall’obiettivo dei suoi clienti, l’approccio migliore è quello collaborativo.

«Consiglierei a chiunque stia progettando una nuova applicazione o un nuovo motore di considerare la proposta di valore nel suo complesso», ha affermato. «Non ci si può limitare a considerare il singolo costo del materiale. Occorre chiedersi: quali saranno i risultati? Il costo totale di proprietà. Quindi, ribadisco, ciò che questo prodotto è in grado di offrire – grazie a prestazioni migliori e a una maggiore durata – potrebbe potenzialmente ridurre i reclami in garanzia nel corso del tempo.»

“Abbiamo un esperto con dottorato di ricerca specializzato in sistemi di collaudo e isolamento. È quindi esperto nelle modalità di collaudo delle applicazioni ad alta tensione e vanta molti anni di esperienza nel settore dell’alta tensione. Ora disponiamo di un esperto di motori, di un esperto di isolamento e collaudo e di un chimico dei polimeri, tutti impegnati a risolvere lo stesso problema. Ciò consente un trasferimento delle conoscenze molto più rapido e una migliore applicazione delle competenze e delle conoscenze di ciascuno, che culmina effettivamente nella realizzazione di nuovi prodotti.»

Per ulteriori informazioni sui servizi offerti, vi invitiamo a visitare il MagForceX® Innovation Center.