Su invito del CWIEME Shanghai 2024, Marcelo Hellmann, Chief Technology Officer di Hoyer Motors, ha tenuto un intervento dedicato all’esplorazione di motori a induzione efficienti e sostenibili nell’era verde. La sua presentazione ha incluso un’analisi del consumo globale di energia elettrica, i vantaggi dei motori a magneti permanenti (motori PM) e le migliori pratiche adottate da Hoyer Motors.

Per quanto riguarda il consumo globale di energia elettrica, Marcelo ha sottolineato che l’Asia ha registrato la crescita più significativa dal 1990 al 2022. Un’analisi per paese mostra che il consumo di elettricità della Cina è aumentato rapidamente dal 1990 al 2022, raggiungendo un totale di 8.090 TWh nel 2022, rendendola il principale consumatore a livello globale, seguita dagli Stati Uniti. Per quanto riguarda il mix energetico, nel 2021 la quota del carbone in Cina era pari al 60,6%, quella del petrolio all’18,1%, quella del gas naturale all’8% e quella dell’energia idroelettrica al 3%. In termini di emissioni di carbonio, nel 2021 la Cina ha emesso 10.649 Mt, pari al 31,72% delle emissioni globali: un aumento del 244% rispetto al 2000.

Durante il suo intervento, Marcelo ha sottolineato che il 30% dell’energia elettrica mondiale è utilizzata dal settore industriale e che il 65% di questa quantità è consumata dai motori elettrici. A livello globale, i motori elettrici rappresentano fino al 46% del consumo elettrico totale. Per far fronte a questa situazione, Marcelo ha presentato i motori a magneti permanenti, in grado di ridurre il consumo energetico e migliorare l’efficienza, illustrandone i vantaggi.

I motori a magneti permanenti possono ridurre in modo significativo diverse perdite, garantendo una maggiore efficienza del motore. Il campo magnetico del rotore è generato dal magnete permanente, eliminando così le perdite nel rame del rotore; ciò riduce la corrente sul lato dello statore, con conseguente diminuzione del consumo di rame dello statore, minore impiego di materiale per il nucleo di ferro e riduzione del consumo di ferro, oltre a minori perdite parassite e per attrito degli avvolgimenti.

Il motore a magneti permanenti presenta un ampio intervallo di funzionamento efficiente, in particolare a bassa velocità e con coppia ridotta (come nel caso di carichi quali ventilatori o pompe), dove è comunque in grado di garantire un funzionamento ad alta efficienza nelle applicazioni con conversione di frequenza, consentendo un notevole risparmio energetico.

Il motore a magneti permanenti genera il campo magnetico del rotore tramite i magneti permanenti, senza bisogno di eccitazione tramite corrente nello statore, il che gli conferisce un fattore di potenza superiore rispetto a un motore a induzione. Ciò risulta particolarmente vantaggioso nelle applicazioni con ventilatori e pompe, dove il fattore di potenza dell’HMCPM a basso carico offre un vantaggio molto significativo durante il funzionamento con regolazione della velocità.

Inoltre, Marcelo ha sottolineato che, per quanto riguarda il ciclo di vita dei motori elettrici, i costi energetici rappresentano ben il 93,5% del costo totale, mentre i costi di acquisto ammontano al 2,5%, quelli di manutenzione all'1,5% e quelli legati ai fermi macchina al 2,5%.