Numa tentativa de se tornar um trampolim para a eletrificação dos aviões comerciais, uma equipe de engenheiros do MIT projetou agora um 1motor elétrico de -megawatt que poderia ajudar a eletrificar a aviação. A equipe testou as peças principais do motor e demonstrou, por meio de cálculos aprofundados, que as peças conectadas podem operar como uma unidade para produzir um megawatt de potência em tamanho e peso competitivos com os pequenos motores aeronáuticos atuais.
“Não importa o que usamos como transportador de energia – baterias, hidrogênio, amônia ou combustível de aviação sustentável – independentemente de tudo isso, os motores da classe megawatt serão um facilitador essencial para tornar a aviação mais ecológica”, diz Zoltan Spakovszky, professor da T. Wilson. em Aeronáutica e o Diretor do Laboratório de Turbinas a Gás (GTL) do MIT, que lidera o projeto.
A equipe do MIT é composta por Henry Andersen, Yuankang Chen, Zachary Cordero, David Cuadrado, Edward Greitzer, Charlotte Gump, James Kirtley, Jeffrey Lang, David Otten, David Perreault e Mohammad Qasim do GTL e do Laboratório de Eletromagnética e Eletrônica do MIT. Systems, bem como Marc Amato da Innova-Logic LLC. O projeto é patrocinado pela Mitsubishi Heavy Industries.
Motor elétrico megawatt do MIT
O motor elétrico e os componentes eletrônicos de potência do MITMegawatt têm aproximadamente o tamanho de uma mala despachada e pesam menos que um passageiro adulto quando usados conforme pretendido. A equipe acredita que o motor pode ser conectado a uma bateria ou célula de combustível como fonte elétrica para aplicações totalmente elétricas. Para alimentar as hélices de um avião, o motor elétrico de megawatts pode converter energia elétrica em trabalho mecânico. Além disso, o dispositivo elétrico poderá ser acoplado a um motor a jato turbofan convencional para funcionar como um sistema de propulsão híbrido, oferecendo energia elétrica durante fases específicas do voo.
“Acredito que este seja o primeiro design integrado verdadeiramente co-otimizado”, diz Spakovszky. “Isso significa que fizemos uma extensa exploração do espaço de projeto onde todas as considerações, desde o gerenciamento térmico até a dinâmica do rotor, até a eletrônica de potência e a arquitetura da máquina elétrica, foram avaliadas de forma integrada para descobrir qual é a melhor combinação possível para obter a potência específica necessária. em um megawatt.”
As partes principais do motor elétrico de megawatts são um rotor de alta velocidade revestido com uma variedade de ímãs com diferentes orientações de polaridade, um estator pequeno e de baixas perdas que cabe dentro do rotor e possui um conjunto complexo de enrolamentos de cobre, um trocador de calor avançado que mantém as peças resfriadas enquanto transfere o torque da máquina, e um sistema eletrônico de potência distribuída feito de 30 placas de circuito especialmente feitas que alteram com precisão as correntes que fluem através de cada um dos ímãs.
Em meados de junho, durante a conferência de Aviação, Spakovszky e membros de sua equipe apresentarão seus trabalhos em uma sessão especial do Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica (AIAA) – Simpósio de Tecnologias de Aeronaves Elétricas (EATS).
