Engineering Day | Webinar

Elettrificazione – trend tecnologici e prospettive per il futuro

Date: 24 Marzo 2021

Timetable: 9.30 - 12.30

Speakers: E. D’Alessandro, M. Galbiati, G. Ceresa, M. Pazzagli, D. Sacchi, A. Cappello, M. Franchini

Language: Italiano

L’aumento delle infrastrutture, civili ed industriali, hanno dato un significativo impulso all’uso dell’elettricità la cui crescita, nei consumi, è più che raddoppiata negli ultimi anni rispetto ad altre forme di energia. L’industry 4.0, la Digitalizzazione e la necessità di passare a modelli di business più sostenibili e responsabili stanno rivoluzionando il modo in cui le aziende utilizzano l’elettricità nei loro macchinari.

L’elettrificazione è però un fenomeno che non interessa solo i processi industriali, ma si estende in tutti i settori economici. Nei trasporti, ad esempio, il cambio di paradigma coinvolge sia le automobili che tutte le altre tipologie di veicoli: a due ruote, autobus, veicoli commerciali leggeri e pesanti, ecc.

Il seminario si pone l’obiettivo di condividere progetti, innovazioni ed esperienze di elettrificazione raccontate attraverso casi risolti.

Tra i relatori, spicca l’intervento di Massimiliano Franchini – Bonfiglioli, HEV Drive Unit Design Manager – che sarà illustrerà il processo di sviluppo-prodotto che ha consentito di aumentare l’efficienza elettrica di un motore e ridurre contestualmente il suo costo di produzione.

L'analisi dinamica e l'ottimizzazione degli attuatori lineari. Case study: BTicino

Relatore: Emiliano D'Alessandro

Nel processo di elettrificazione in atto un ruolo importante lo hanno tutti quei dispositivi elettromeccanici che trasferiscono la potenza elettrica in potenza meccanica. Il documento presentato in questo intervento approfondisce le metodologie FEM per l’analisi accurata e l’ottimizzazione degli attuatori lineari.
A questa categoria afferiscono devices come le elettrovalvole, gli interruttori automatici e differenziali, i motori lineari, ecc. Gli strumenti di analisi di queste macchine non possono prescindere dallo studio della dinamica degli oggetti mobili (valvole, plunger) e dall’analisi accurata delle perdite di potenza durante il funzionamento del dispositivo.
Fenomeni come la generazione e l’estinzione dell’arco elettrico, piuttosto che lo studio della magnetizzazione residua sui circuiti magnetici d questi attuatori saranno illustrati.
Ad esempio, sarà riportata l’esperienza fatta con le metodologie e le tecniche descritte da BTicino.

  • L’analisi FEM degli attuatori lineari (solenoidi, elettrovalvole, contattori, motori lineari, interruttori, ecc..).
  • Accoppiamento al moto di corpo rigido dell’ancora mobile.
  • Generazione ed estinzione dell’arco elettrico in un interruttore automatico.
  • Ottimizzazione della bobina di un solenoide.
  • Analisi della magnetizzazione residua.
  • Calcolo multifisica ed ottimizzazione.
  • Case study: BTicino.

L’analisi avanzate sui magneti permanenti: influenza della temperatura e calcolo della demagnetizzazione.

Relatore: Emiliano D'Alessandro

I magneti permanenti trovano un larghissimo usa in molte applicazioni e strumenti, da quelli più avanzati come i motori elettrici sincroni ed i sensori, a oggetti di largo uso e consumo.
La caratterizzazione delle performance di un magnete permanente nel contesto del dispositivo in cui viene ad operare è importante non solo per prevederne il funzionamento come da specifiche, ma anche per ottimizzarne dimensioni e numero al fine di ridurre i costi. I magneti permanenti di più largo uso come quelli in terre rare (Neodimio-Ferro-Boro) hanno un costo alto e variabile con il prezzo delle materie prime.
Le prestazioni di un magnete permanente sono soggette ad essere inficiate da fenomeni di demagnetizzazione dovuti a flussi magnetici esterni o al riscaldamento.
Il dispositivo su cui il progettista ha montato i magneti permanenti manterrà le sue performance in condizioni critiche? Ed una volta tornato alle condizioni normali di progetto sarà in grado di garantire delle performance accettabili?
Il documento presentato in questo webinar illustrerà tecniche e metodologie di simulazione per valutare il funzionamento dei magneti in condizione limite e per ottimizzarne numero e dimensioni in modo da ridurre i costi.

  • L’analisi FEM dei magneti permanenti
  • Calcolo accurato della demagnetizzazione.
  • Strategie di ottimizzazione per ridurre numero e dimensioni dei magneti permanenti.

Raffreddamento di motori elettrici ad alta densità di potenza

Relatore: Massimo Galbiati

Il raffreddamento dei motori elettrici è una delle sfide principali legate all’elettrificazione della mobilità, in quanto la temperatura condiziona notevolmente sia l’efficienza sia la vita del motore stesso.
Con il crescere della densità di potenza i metodi di raffreddamento esterno non permettono la rimozione della potenza termica ed il mantenimento di temperature adeguate.
Per questo motivo sempre più aziende stanno studiando metodi di raffreddamento interno, mediante immissione di olio direttamente sugli avvolgimenti e sulle parti da raffreddare.
Questo metodo ha un duplice vantaggio, il primo è la maggiore efficienza di rimozione del calore, il secondo è la possibilità di utilizzare come refrigerante lo stesso fluido che viene impiegato per lubrificare la trasmissione.
In questo webinar verrà presentato un caso studio di motore elettrico raffreddato mediante getti olio e si riporterà un confronto tra i dati di laboratorio e le previsioni del modello fluidodinamico e termico.


Gestione termo-energetica delle batterie per autotrazione

Relatore: Giorgio Ceresa

La mitigazione delle temperature massime operative negli accumulatori di un veicolo elettrico rappresenta un passaggio cruciale per garantire massima sicurezza ed alte efficienze energetiche.
Attraverso la prototipazione virtuale, è possibile individuare e risolvere con anticipo le criticità riscontrabili durante la fase di sviluppo del prodotto, in modo da limitarne i tempi e i costi.
Grazie alla simulazione è possibile emulare molteplici condizioni operative del sistema di accumulo, anche se queste non sono riproducibili in laboratorio o risultano proibitive per l’integrità stessa dei componenti.
L’impiego della simulazione fornisce importanti informazioni relative alla distribuzione di temperatura e potenza termica generate dalle celle. Con l’ausilio del giusto software numerico, azioni correttive mirate possono essere prese tempestivamente in modo da soddisfare le stringenti condizioni di esercizio ricercate.
Queste problematiche saranno affrontate e discusse proponendo metodologie risolutive mediante l’utilizzo di software CFD dedicato.

  • Elettrificazione
  • Accumulatori
  • BMS

Come analizzare i sistemi di visione per veicoli autonomi e senza pilota

Sempre più spesso leggiamo notizie di auto a guida autonoma e di veicoli senza pilota. Le forze dietro lo sviluppo di queste tecnologie sono diverse e rappresentano la risposta dell’industria ad una nuova generazione di “macchine” con capacità, fino a pochi anni fa, impensabili.
In generale, i veicoli senza pilota possono essere definiti come veicoli controllati da remoto o in grado di operare autonomamente, mentre, i veicoli autonomi, sono veicoli in grado di “guidarsi” senza l’intervento umano. Per fare ciò, queste tipologie di veicoli devono essere in grado di percepire l’ambiente circostante ed essere in grado di prendere decisioni sulla base di queste informazioni. In questo webinar, mediante le tecnologie Ansys, saranno presentate le possibilità di integrazione di sistemi RADAR e di simulazione di scenario, le capacità di analisi e progettazione di sistemi di acquisizione di immagini (nel visibile e nell’infrarosso), ed infine, le capacità di simulazione si sistemi LiDAR.

  • Sistemi di sensori
  • Sistemi di visione
  • Acquisizione immagini
  • RADAR
  • LiDAR
  • Videocamere

Progettare e simulare un trasferitore meccanico per sistemi ibridi

Relatore: Daniele Sacchi

L’ibridizzazione di un motore endotermico per automotive pone dei seri problemi nella progettazione. La richiesta di automezzi sempre più silenziosi ha portato l’utente a fruire di prodotti sempre più confortevoli acusticamente. Così i motori elettrici destinati a quest’uso, accoppiati al riduttore ad ingranaggi, sfidano notevolmente la progettazione, poiché le emissioni ricadono nel campo della maggiore sensibilità dell’orecchio umano. Il suono prodotto, poi, viene emesso in un campo di frequenze fastidioso per l’uomo, tanto da rendere problematica una progettazione che, in passato, non avrebbe comportato alcuna difficoltà. La tecnologia odierna permette di affrontare queste problematiche fino dall’inizio dello sviluppo del prodotto, con evidenti risparmi di tempo, risorse e incrementi in efficienza. Il modello di calcolo così costruito, poi, può essere proficuamente utilizzato anche nelle verifiche di progetto, riducendo così tempi e costi di progettazione e i costi di realizzazione dei prototipi per l’analisi delle problematiche NVH da risolvere.

  • Progettazione
  • Trasmissioni meccaniche di potenza
  • Driveline
  • Progettazione ingranaggi
  • progettazione cuscinetti
  • Progettazione meccanica
  • Ibrido
  • Ibridizzazione
  • Automotive
  • Elettrificazione
  • NVH
  • Rumore
  • Airborne noise
  • Intensità rumore
  • Fatica nei materiali
  • Simulazione meccanica

Conquistare nuovi mercati con la riprogettazione integrata

Relatori: Alessandro Cappello e Massimiliano Franchini (Bonfiglioli)

Bonfiglioli

In questo webinar verrà presentata un’applicazione industriale condotta da Bonfiglioli, azienda leader nel settore di riferimento, riguardante la riprogettazione di motori elettrici già esistenti per soddisfare le certificazioni necessarie per l’ingresso in un nuovo mercato, mantenendo nel contempo costi di produzione ridotti a vantaggio della competitività.
Sviluppare nuovi motori elettrici rapidamente, che rispettino i requisiti imposti dalle normative vigenti e minimizzando contemporaneamente i costi, è possibile attraverso strumenti e metodi che contemplano l’impiego di simulazione e ingegneria collaborativa.
L’utilizzo di determinati strumenti, che consentono un’efficiente integrazione di processo, abbinati all’ottimizzazione multidisciplinare e multi-obiettivo sono la chiave per raggiungere il target desiderato.

Engineering Day

24 Marzo ore 9.30

Partecipa all'iniziativa

 

Elettrificazione – trend tecnologici e prospettive per il futuro

 

Modalità di Iscrizione

L'evento è gratuito: per partecipare è necessario iscriversi.

Si utilizza una piattaforma web (GoToWebinar), che non richiede installazione di software in locale.
È possibile partecipare alla sessione tramite: MAC, PC o un qualsiasi dispositivo mobile.

L'utente registrato riceverà all'indirizzo di posta indicato, il link e le credenziali per poter partecipare.

È possibile porre domande e partecipare al dibattito tramite la chat.

Successivamente si potrà rivedere la registrazione di questa, e delle altre nostre iniziative, accedendo all'area Media Center del nostro sito o al nostro canale YouTube.

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