PEM anuncia la investigación de un motor de flujo axial sin imanes de tierras raras
El proyecto NAFTech, cuyas siglas significan ‘Máquinas de flujo axial sostenibles teniendo en cuenta las tecnologías de fabricación afectadas por la tolerancia’, reúne a investigadores de varias instituciones punteras en esta iniciativa de dos años de duración. Financiado por el gobierno alemán, en el proyecto participan la Ingeniería de Producción de Componentes de E-Movilidad (PEM) de la RWTH de Aquisgrán, el Instituto de Conversión de Energía Eléctrica (iew) de la Universidad de Stuttgart y la Cátedra de Automatización de la Fabricación y Sistemas de Producción (FAPS) de la FAU de Erlangen. El objetivo principal de NAFTech es desarrollar un motor eléctrico que no contenga elementos de tierras raras y que, al mismo tiempo, ofrezca una alta densidad de par, un alto rendimiento y un diseño compacto.
Las máquinas de flujo axial (AFM) actuales ya cumplen estos criterios, pero casi siempre dependen de imanes de tierras raras, como señala PEM en un comunicado adjunto. El equipo del proyecto pretende eliminar la dependencia de “esos recursos costosos y cada vez más escasos”. Esto ya se ha conseguido con la máquina síncrona de reluctancia de flujo radial (RF-SynRM), que, sin embargo, según PEM, “implica compromisos en términos de espacio de instalación y densidad de par”. Por ello, NAFTech se centra en el concepto de máquina síncrona de reluctancia de flujo axial (AF-SynRM), que pretende combinar las ventajas de las dos tecnologías de motores.
“Las máquinas de flujo axial se caracterizan actualmente por volúmenes de producción relativamente bajos, procesos de fabricación que aún no están plenamente desarrollados y requisitos especiales en cuanto a tolerancias y procesos de diseño”, explica el profesor Achim Kampker, director del PEM. Por ello, el nuevo proyecto adopta un enfoque integrado de la topología, el diseño de máquinas multidominio y los métodos de producción, apoyado en la optimización basada en datos de las llamadas cadenas de tolerancia. Para validar el diseño simulativo de la máquina y la idoneidad de los procesos de fabricación, se utilizarán demostradores parciales especialmente construidos.
Según los socios del proyecto, el AF-SynRM promete ventajas económicas, sobre todo para las pequeñas y medianas empresas (PYME), ya que permite unos costes de producción estables y reduce la dependencia de precios volátiles, como los de los imanes de tierras raras. “Un motor sin imanes reduce los costes de material hasta en un 50%, lo que puede reforzar la competitividad de las PYME y reducir las barreras de entrada al mercado”, subraya Kampker. También señala la creciente presión para desarrollar soluciones sostenibles que reduzcan las emisiones de CO₂ y cumplan los requisitos normativos.
Por ello, las inversiones tempranas en tecnologías sin imanes pueden proporcionar a las PYME una ventaja innovadora y abrirles oportunidades en mercados de gran crecimiento. NAFTech pretende sentar las bases para ello. El proyecto comenzó a principios de 2025 y se prolongará hasta finales de 2027.
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