Su invito del CWIEME Shanghai 2024, Marcelo Hellmann, Direttore Tecnico di Hoyer Motors, ha tenuto un intervento dedicato allo sviluppo di motori a induzione efficienti e sostenibili nell'era dell'energia 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 8090 TWh nel 2022, rendendola il principale consumatore a livello mondiale, seguita dagli Stati Uniti. In termini di mix energetico, nel 2021 la quota della Cina era costituita per il 60,6% dal carbone, per il 18,1% dal petrolio, per l'8% dal gas naturale e per il 3% dall'energia idroelettrica. Per quanto riguarda le emissioni di carbonio, nel 2021 la Cina ha emesso 10.649 Mt, pari al 31,72% delle emissioni globali, con un aumento del 244% rispetto al 2000.

Nel corso del 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 ovviare a questo problema, 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 consentono di ridurre in modo significativo diverse perdite, garantendo così una maggiore efficienza del motore. Il campo magnetico del rotore è generato dal magnete permanente, il che elimina le perdite nel rame del rotore; ciò comporta una riduzione della corrente sul lato dello statore, con conseguente minor consumo di rame dello statore, un minore impiego di materiale per il nucleo di ferro e una riduzione del consumo di ferro, oltre a minori perdite parassite e per attrito dei avvolgimenti.

Il motore a magneti permanenti presenta un ampio intervallo di funzionamento efficiente, in particolare a basse velocità e con coppie ridotte (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, garantendo così 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%.