Grazie agli innovativi motori elettrici a riluttanza magnetica commutata, che garantiscono efficienza costante al variare di velocità e carico, è oggi possibile ridurre in modo consistente i consumi elettrici degli impianti di ventilazione.
I motori elettrici sono derivati dalla tecnologia a induzione brevettata da Nikola Tesla nel 1888. Si tratta di motori che funzionano con efficienza ottimale a velocità e carico nominali, ma in condizioni diverse da quelle di progetto possono perdere fino al 50% del proprio rendimento. Smart Motor System è un rivoluzionario concept per i motori elettrici, che si propone come alternativa intelligente e sostenibile ai motori elettrici tradizionali, in numerose applicazioni come la climatizzazione, la refrigerazione e il pompaggio. Nelle applicazioni HVAC, ad esempio, il contenimento dei consumi medio dichiarato dal produttore è nell’ordine del 64%.
Il motore… e il creatore
Smart Motor System mantiene un’efficienza costante al variare di velocità e carico, con funzionamento privo di perdite di rendimento grazie alla particolare struttura interna, in grado fra l’altro di minimizzare il calore prodotto durante il funzionamento e di ridurre le sollecitazioni termiche, ad esempio sui cuscinetti, a vantaggio dell’efficienza, dell’affidabilità e dell’aspettativa di vita del prodotto.
Sviluppato dall’ingegnere e ricercatore statunitense Piyush Desai, titolare del brevetto e co-fondatore di Turntide Technologies, che produce i motori a riluttanza magnetica commutata e che, sul fronte della ricerca e sviluppo, è impegnata principalmente nei settori smart building, agricoltura e trasporti. Gli Smart Motor System sono commercializzati in Italia dalla società inglese Future Motors.
Il motore a riluttanza magnetica commutata sfrutta l’induzione tra poli magnetici non permanenti, situati sul rotore ferromagnetico. Quest’ultimo è privo di avvolgimenti e di magneti permanenti, perciò è in grado di fornire un’elevata densità di potenza, con un’efficienza superiore del 30÷60% rispetto ai motori tradizionali a fronte di costi contenuti. Le perdite si verificano praticamente solo nello statore, che può essere facilmente raffreddato dall’esterno. La struttura relativamente semplice del rotore, che non necessita di magneti permanenti né di componenti come le terre rare, rende Smart Motor System intrinsecamente robusto e in grado di tollerare le sovra-velocità.
Smart Motor System è un motore passo-passo che utilizza pochi poli: sullo statore sono presenti poli elettromagnetici sporgenti, mentre il rotore è costituito da materiale ferromagnetico con propaggini che agiscono come poli magnetici salienti per la riluttanza magnetica. Il numero di coppie polari per fase del rotore e dello statore sono primi tra loro; perciò, l’ondulazione di coppia è minima ed è impossibile l’allineamento simultaneo di tutti i poli. L’induttanza varia perciò con la posizione, poiché anche la riluttanza varia con la posizione: il funzionamento necessita perciò di un sistema di controllo evoluto.
Basato su un algoritmo che permette di controllare l’attivazione delle bobine 20.000 volte al secondo, un apposito elaboratore in grado di dialogare con sensori e con sistemi BMS decide con quale logica far funzionare il motore, restituendo una completa gestione in potenza e velocità direttamente correlata alle reali condizioni di funzionamento. Attraverso il sistema cloud Turntide è possibile monitorare e gestire a distanza il motore e i sensori collegati, generare avvisi e implementare la manutenzione predittiva.
