¿Quién tiene más delegados en la cumbre COP26? Respuesta: La industria de los combustibles fósiles.

¿Quién tiene más delegados en la cumbre COP26? La industria de los combustibles fósiles.

Pero mientras los principales ejecutivos petroleros no se sienten bienvenidos, muchos en la industria están en Glasgow para hablar sobre el comercio de carbono.

 GLASGOW, Escocia - La delegación más grande en la cumbre climática COP26 no pertenece a Estados Unidos, que está tratando de restablecerse como líder climático, ni al Reino Unido, la nación anfitriona que hizo todo lo posible al agregar al Príncipe William y David Attenborough a su lista de delegados.

 El premio a la delegación más grande fue para la industria de los combustibles fósiles, que, en su conjunto, envió más delegados que cualquier otro país, según el grupo de defensa Global Witness.

La activista climática Greta Thunberg no quedó impresionada. El adolescente sueco tuiteó: "No sé ustedes, pero estoy seguro de que no me siento cómodo con que algunos de los villanos más grandes del mundo influyan y dicten el destino del mundo".

 

La aritmética de conferencias puede ser difícil. Casi 40.000 delegados se registraron para la COP26 en Glasgow, lo que la convierte en la COP más grande de la historia, aunque la lista no dice cuántos realmente se presentaron. Y mientras Brasil envió 479 delegados a Glasgow, el equipo más grande de negociadores en la cumbre, Global Witness y otros analizaron una lista provisional de delegados publicada por las Naciones Unidas y encontraron que 503 personas vinculadas, directa e indirectamente, a la industria de los combustibles fósiles han sido acreditado para la COP26.

 Esto es mayor que el total combinado de delegados de Myanmar, Haití, Filipinas, Mozambique, Bahamas, Bangladesh y Pakistán, las regiones y países más afectados por el cambio climático, dijo el grupo. Estados Unidos envió 165 delegados, incluido el ex presidente Barack Obama, quien asistió a los eventos el lunes. El Reino Unido envió 230.

 Murray Worthy, líder de la campaña de gas en Global Witness, dijo que "la presencia de cientos de personas a las que se les paga para impulsar los intereses tóxicos de las empresas contaminantes de combustibles fósiles solo aumentará el escepticismo de los activistas climáticos que ven estas conversaciones como una prueba más de los líderes mundiales". Titubeando y demorando ".

 El grupo dijo que su análisis encontró que algunos de los delegados con vínculos con intereses en combustibles fósiles eran parte de las designaciones oficiales de países de Canadá, Rusia y Brasil. Los investigadores dijeron que más de 100 compañías de combustibles fósiles estuvieron representadas en la COP26, incluidas Royal Dutch Shell, Gazprom y BP, así como 30 asociaciones comerciales y organizaciones de miembros.

 

Delegaciones con más representantes de combustibles fósiles en la COP26

 La lista de participantes en la conferencia sobre cambio climático incluye 503 representantes de los intereses de los combustibles fósiles. Más de 100 vinieron con la delegación de la Asociación Internacional de Comercio de Emisiones (IETA), que promueve mercados para el comercio de créditos de carbono.

 

 

Dirk Forrister, director ejecutivo de IETA, dijo que alrededor del 25 por ciento de los delegados en la COP eran de los sectores energético e industrial, como las industrias de petróleo y gas, minería, química y electricidad. El resto eran personas de "otras partes del universo del mercado de carbono", como los que trabajan en finanzas.

Dijo que la mayoría de sus miembros han hecho promesas de cero neto y que las empresas estaban "trabajando para transformar sus negocios para cumplir con los objetivos del acuerdo de París".

 “Apoyamos todo el espíritu del acuerdo de París; se basa en la inclusión”, dijo. “Hay muchas áreas en las que se espera que las empresas, el gobierno y las ONG trabajen juntos para lograr la ambición de París. Creemos que la cooperación es fundamental para obtener el resultado que queremos”.

Geoff Morrell, un portavoz de BP, dijo en un correo electrónico que el director ejecutivo Bernard Looney optó por no viajar a Glasgow porque no quería convertirse en "una distracción del importante trabajo que se estaba llevando a cabo en la COP, aunque cumplió un compromiso de virtualmente participando en un panel de discusión con Mary Robinson sobre la necesidad de una transición justa".

 Morrell dijo que un "puñado" de colegas de BP fueron "invitados a participar en eventos en torno a la COP, incluida la persona que lidera nuestros esfuerzos para construir el parque industrial neto cero más grande de Gran Bretaña". Ese es el alcance de nuestra participación este año. Sin patrocinios. Sin hosting. Sin entrada."

Añadió: "Eso es lamentable porque para resolver este desafío monumental es necesario ir a donde están las emisiones y alentar a esas empresas a que sean ecológicas, tal como somos nosotros".

Helen Mountford, vicepresidenta de clima y economía del Instituto de Recursos Mundiales, dijo que "para ser franco, no he visto muchos de la industria de los combustibles fósiles". Ella dijo que si bien "es impactante que haya una cantidad tan grande aquí y probablemente haya una cantidad de discusiones a puerta cerrada o en espacios privados, pero en realidad no lo está viendo o sintiendo aquí".

 

Original completo en: https://www.washingtonpost.com/world/2021/11/08/cop26-glasgow-climate-summit-fossil-fuel/

 

 

Son posibles 101 gigavatios hora de energía solar a partir de barreras acústicas

Son posibles 101 gigavatios hora de energía solar a partir de barreras acústicas

Las barreras acústicas construidas en Suiza pueden suministrar hasta 101 gigavatios hora de electricidad solar cada año. El requisito previo es que todas las barreras acústicas estén cubiertas con instalaciones solares, en la medida de lo posible y económico. Esto sería posible con una capacidad solar de 111 megavatios. Este es el resultado de un estudio encargado por el Consejo Federal Suizo a instancias de Bruno Storni, miembro del parlamento del Partido Socialdemócrata Suizo.

 

Requisitos mínimos tenidos en cuenta

Este potencial está muy por debajo de lo técnicamente factible. Sin embargo, los autores del estudio restaron el potencial que difícilmente sería económicamente viable según el estado actual de la técnica. Además, debían tener en cuenta las condiciones del lugar, como el sombreado de las paredes o los aspectos de seguridad.

 

Gran potencial para carreteras y ferrocarriles

101 gigavatios hora suena mucho. Pero esto es solo el 0,15 por ciento del potencial solar utilizable en techos y fachadas utilizado para la comparación en Suiza. Para la administración federal de carreteras Astra y los Ferrocarriles Federales Suizos (SBB), sin embargo, es un gran paso hacia la neutralidad climática. Después de todo, las instalaciones solares en barreras acústicas cerca de túneles de carreteras cubren el once por ciento del potencial de las superficies totales de Astra.

 

Más áreas serán económicamente viables en el futuro

Sin embargo, los autores enfatizan que esta no es una evaluación concluyente del potencial. Por ejemplo, el desarrollo técnico de la energía fotovoltaica también hará posible más instalaciones sobre barreras acústicas. Además, los gastos adicionales para la instalación de barreras acústicas, por ejemplo para estudios acústicos o paisajísticos, disminuirán debido a las economías de escala, haciendo más áreas económicamente viables.

https://www.pveurope.eu/installation/switzerland-101-gigawatt-hours-solar-power-noise-barriers-possible

 

Que son las barreras acústicas

Las barreras acústicas fotovoltaicas (PVNB) son dispositivos diseñados para mitigar los niveles de ruido, proteger a los receptores de la contaminación acústica generada por el tráfico rodado y producir energía limpia.  Su estructura está compuesta por un sistema de barrera acústica contra el ruido con una instalación fotovoltaica (PV) que convierte la luz solar en electricidad.

 

Diseño y función

Los módulos fotovoltaicos se pueden integrar en las barreras como elementos de soporte dentro de los paneles de insonorización. El diseño de las barreras de ruido fotovoltaico (PVNB) debe tener en cuenta varios elementos para garantizar un rendimiento óptimo, como materiales, ubicaciones de las barreras, dimensiones, clima local, la cantidad de radiación solar y el azimut de la barrera. Las barreras acústicas fotovoltaicas cumplen dos objetivos diferentes.

 En primer lugar, están diseñados para reducir el nivel de energía acústica, que se difracta o dispersa hacia la fuente. En segundo lugar, las células solares de los módulos fotovoltaicos convierten la energía solar en electricidad, reduciendo la emisión de CO2 sin comprometer su capacidad de reducir también el ruido. La literatura más temprana sobre PVNBs evaluó el potencial de mitigar la contaminación del aire también.

 Los profesionales que trabajan con barreras de ruido ambiental se dan cuenta de que, en muchos casos en los que existe un problema de ruido de tráfico, es probable que el tráfico de vehículos también afecte las vistas y la calidad visual de un área.

 

 

¿Cuánto afecta el control de clima a la autonomía de los vehículos eléctricos?

 

¿Cuánto afecta el control de clima a la autonomía de los vehículos eléctricos?

Subimos la temperatura en nuestro Tesla Model 3 para descubrir cuánto impacto tiene.

 • ¿Cuánto afecta el control del clima, específicamente el calor, la autonomía?

• Llevamos nuestro Tesla Model 3 de largo plazo a la pista ovalada de cinco millas de Chrysler Proving Grounds para probar el consumo de energía con varios niveles de uso de HVAC (Heating – Ventilation - Air conditioning).

• Con los calentadores de los asientos encendidos y la calefacción al máximo, el Tesla perdió más de 60 millas (96Km) de autonomía en comparación con la cifra que registramos sin uso de HVAC.

 En Michigan, el invierno aún no se ha cedido del todo.  Naturalmente, nuestro primer instinto cuando nos subimos a un automóvil frío es aumentar la temperatura. Sin embargo, en los vehículos eléctricos, como nuestro Modelo 3, encender la calefacción no puede ser una ocurrencia tardía, porque impacta drásticamente la eficiencia y  la autonomía.

La calefacción o el aire acondicionado son un gran problema en un vehículo eléctrico, por dos razones:

 Primero, la cantidad total de energía a bordo es dramáticamente menor que la disponible en un automóvil de gasolina típico. Cada pizca de energía utilizada tiene un impacto más notable en la autonomía. Por ejemplo, un tanque de gasolina de 15 galones (60 lts) contiene el equivalente a 505,5 kilovatios-hora (kWh) de energía. Eso es más de seis veces lo que lleva nuestro Model 3 completamente cargado.

 La segunda razón es que, a diferencia de un automóvil de gasolina, donde el calor residual del motor se usa para calentar la cabina con  impacto nulo en la eficiencia, la energía para el calor o el aire acondicionado de un EV se toma directamente de la batería.

Cualquier energía utilizada para la comodidad no se puede utilizar para la propulsión. ¿Cuánto afecta realmente el funcionamiento del calor al rango de Tesla? Para averiguarlo, fuimos al óvalo de cinco millas (8 Km) en Chrysler Proving Grounds, que nos permite recopilar datos sin interferencias de cosas como cambios de elevación y tráfico, los obstáculos del mundo real para las pruebas. Para ver cómo el uso del calor afectaría el rango, decidimos ejecutar tres pruebas a 70 mph (110 Km/h): con el HVAC apagado, configurado en 72 grados Fahrenheit (22 ºC) en automático (lo mismo que nuestro protocolo de prueba de economía de combustible en carretera) y con el HVAC encendido al máximo mientras los cinco asientos con calefacción estaban en HI. Hicimos dos vueltas alrededor del óvalo en cada condición para permitir que el medidor de consumo a bordo se estableciera en una cifra promedio constante de vatios-hora por milla (Wh/milla). Nuestras pruebas se realizaron a una temperatura de 38 grados Fahrenheit (3ºC), con neumáticos de invierno Michelin X-Ice Xi3 ajustados a la configuración de fábrica de 42 psi. Los neumáticos de invierno tienden a tener una mayor resistencia a la rodadura, por lo que las cifras de eficiencia de los neumáticos Michelin Primacy MXM4 para todas las estaciones probablemente mejorarían en general.

 El Model 3 había sido conducido durante aproximadamente media hora y estaba completamente a temperatura y la cabina estaba caliente antes de comenzar esta prueba. Comenzar con el motor y la batería fríos aumentaría aún más el consumo. Nuestro consumo de referencia con el HVAC apagado por completo fue de 344 Wh / milla (215 Wh/Km), lo que implica una autonomía posible de 234 millas (374 Km).

 

Nuestra segunda ronda fue con el clima configurado en 72 grados (22 ºC) y en automático, donde el Model 3 consumió energía a una tasa de 402 Wh/ milla (251 Wh/Km), solo un poco por debajo del 17% más de energía que  sin HVAC. A esa tasa de consumo, el rango previsto cae a 200 millas (320 Km).

Para nuestra prueba final, con la calefacción al máximo y los calentadores de los asientos encendidos, medimos la friolera de 466 Wh/mi (290 Wh/Km), que superó con creces incluso el número más alto que hemos realizado en nuestra prueba de cubierta de rueda aerodinámica, y eso fue con neumáticos para todas las estaciones que viajaban a 90 mph (144 Km/h).

 Con la explosión de calor a esa velocidad, podría esperar que su autonomía se reduzca a unos escasos 173 millas (276 Km) al consumir aproximadamente un 35% más de energía que nuestra prueba de referencia. El Model 3 usa un calentador eléctrico resistivo, que es mucho más barato, pero no tan eficiente como una bomba de calor. Una bomba de calor es como hacer funcionar el sistema de aire acondicionado al revés.

Sin embargo, las bombas de calor están comenzando a estar disponibles en más y más vehículos eléctricos, incluidos el Nissan Leaf, el Kia Niro EV, el Audi e-tron y el Jaguar I-Pace. El Tesla Model Y que acaba de lanzarse también ha cambiado a una bomba de calor, y nos interesará ver qué tan eficiente resulta ser en temperaturas frías.

 Ya sea que esté recorriendo la tundra ártica o si vive en Florida y considera que 50 grados Fahrenheit (10 ºC) son fríos, tenga en cuenta que todo lo que hace cuesta energía de su batería.                

 

Artículo original en: https://www.caranddriver.com/news/a31739529/how-much-does-climate-control-affect-ev-range/

 

El estadio del Ajax de Ámsterdam con respaldo de energía eléctrica

El estadio del Ajax de Ámsterdam con respaldo

 de energía eléctrica

Este proyecto único es el resultado de una colaboración entre Nissan, Eaton, BAM, The Mobility House y Johan Cruijff ArenA, con el apoyo del Amsterdam Climate and Energy Fund (AKEF) y el proyecto Interreg SEEV-City (un proyecto hermano de EV ENERGY ).

Las baterías de iones de litio pueden continuar almacenando electricidad durante años después de que se retiren de las carreteras, y varios fabricantes de automóviles, incluido Nissan, están trabajando en proyectos para reutilizar las celdas de vehículos eléctricos para el almacenamiento de energía en el hogar.

Nissan dice que el nuevo sistema en el estadio demuestra que las baterías de segunda vida pueden desempeñar un papel en "hacer que todo el sistema energético sea más eficiente y sostenible".

El sistema de almacenamiento de 3 megavatios proporciona un suministro y uso de energía más confiable y eficiente para el estadio, sus visitantes, vecinos y la red eléctrica holandesa. Al combinar las unidades de conversión de energía Eaton y el equivalente a 148 baterías Nissan LEAF, el sistema de almacenamiento de energía no solo permite un sistema de energía más sostenible, sino que también crea una economía circular para las baterías de los vehículos eléctricos.

"Gracias a este sistema de almacenamiento de energía, el estadio podrá utilizar su propia energía sostenible de forma más inteligente y, como Amsterdam Energy ArenA BV, podrá intercambiar la capacidad de almacenamiento disponible de las baterías". dice Henk van Raan, director de innovación de Johan Cruijff ArenA. “El ArenA tiene asegurada una cantidad considerable de energía, incluso durante un apagón. Como resultado, el estadio contribuirá a una red energética holandesa estable. El Johan Cruijff ArenA es uno de los estadios más sostenibles del mundo y lidera el camino en la introducción de innovaciones inteligentes como este sistema único de almacenamiento de energía ".

 

Capacidad de almacenamiento flexible

El sistema de almacenamiento de energía juega un papel importante en el equilibrio de la oferta y la demanda de energía en Johan Cruijff ArenA. El sistema de almacenamiento tiene una capacidad total de 3 megavatios, suficiente para alimentar a varios miles de hogares. Esta capacidad también significa que la energía producida por los 4.200 paneles solares en el techo del ArenA también se puede almacenar y utilizar de manera óptima. El sistema de almacenamiento de energía proporcionará energía de respaldo, lo que reducirá el uso de generadores diésel y brindará alivio a la red de energía al aplanar los picos que ocurren durante los conciertos.

Lightning eMotors desarrolla el autobús de dos pisos totalmente eléctrico con batería de 640 kWh

Lightning eMotors es una empresa especializada en el desarrollo de flotas comerciales eléctricas, entre las que se incluyen furgonetas de carga y pasajeros, ambulancias, lanzaderas, vehículos escolares y también autobuses. Ahora se ha hecho pública la venta de un autobús eléctrico con más de 320 km de autonomía y 70 plazas repartidas en dos pisos.

Con sede en Colorado, Estados Unidos de América, lleva a cabo soluciones cero emisiones para flotas comerciales. Su especialidad es el diseño y personalización de diferentes vehículos según las necesidades de los clientes.

 

Esta semana el fabricante ha anunciado la primera entrega a Lux Bus America. El vehículo que se entregara a la empresa californiana, es un Van Hool TD925 repotenciado de dos pisos electrificado por Lightning eMotors.

Este autobús ha pasado de utilizar un motor de combustión interna diésel a ser totalmente eléctrico. En lugar de un propulsor térmico ahora hay una batería con una capacidad de 640 kWh, la más grande conocida para un vehículo de su tipo.

El alcance estimado es de más de 320 km y su tiempo de carga es de menos de seis horas si se usa un cargador rápido de 150 kW.

Este gran autobús es de doble piso y cuenta con una capacidad de 70 plazas en total. Para Kash Sethi, Chief Revenue Officer of Lightning eMotors, «hay casi 35.000 autocares diesel en la carretera en los Estados Unidos hoy en día, y la gran mayoría de ellos son candidatos ideales para la electrificación». 

Según apunta Sethi, «la electrificación de estos vehículos diesel existentes tiene un sólido argumento de negocio financiero y ambiental. Según ha demostrado esta compañía es posible mantener el chasis y la carrocería del autobús premium fuera del desguace y permitir el salto a las cero emisiones con un coste dramáticamente menor que comprar un nuevo autocar, diesel o eléctrico».

 

Con la eliminación de emisiones y la ocasión de gozar de un viaje tranquilo, los autocares de uno y dos pisos son una solución ideal para transportar empleados hacia y desde los grandes campus corporativos.

Desde corporaciones globales hasta universidades locales, la eliminación de muchos vehículos privados en la carretera con un autocar cero emisiones, tiene un impacto significativo en la calidad de vida de esas instituciones y las comunidades en las rutas de cercanía.

El All Aboard lanzado al público con su nueva propuesta por parte de Lightning eMotors, hace realidad el que parece ser uno de los autobuses eléctricos de dos pisos más grandes conocidos hasta la fecha.

Sobre Lightning eMotors:

Lightning eMotors, (USA) ha estado proporcionando soluciones de flotas especializadas y sostenibles desde 2009, implementando soluciones completas de vehículos de cero emisiones (ZEV) para flotas comerciales desde 2018, incluidas camionetas de carga y pasajeros de Clase 3, ambulancias, Clase 4 y 5 furgonetas de carga y autobuses de enlace, autobuses escolares Clase 4 Tipo A, camiones de trabajo Clase 6, autobuses urbanos Clase 7 y autocares Clase A. El equipo de Lightning eMotors diseña, diseña, personaliza y fabrica vehículos de cero emisiones para respaldar la amplia gama de necesidades de los clientes de flotas con un conjunto completo de software de control, telemática, análisis y soluciones de carga para simplificar la experiencia de compra y propiedad y maximizar tiempo de actividad y eficiencia energética. 

 

Siemens construye metros y trenes en Viena con energía solar

 Siemens construye metros y trenes en Viena con energía solar

Siemens Mobility está duplicando la producción de su sistema fotovoltaico en el techo de su planta de producción en Viena. La empresa fabrica allí material rodante ferroviario.

Desde hace algún tiempo, Siemens Mobility Austria produce trenes subterráneos y trenes nocturnos en su planta de Viena, hirviendo a fuego lento con electricidad de un sistema fotovoltaico con una potencia de 500 kilovatios, que se encuentra en el techo de las naves de la fábrica. Ahora esta planta se ha ampliado a un megavatio.

La planta puede suministrar electricidad a 220 hogares. De hecho, sin embargo, se utiliza para operar los sistemas robóticos que impulsan los trenes subterráneos modernos, como los actuales vagones Tipo X que también circularán en Viena en el futuro. Además, Siemens Mobility Austria también construye vagones para los trenes nocturnos utilizados por los Ferrocarriles Federales de Austria (ÖBB) para conectar las metrópolis europeas en esta planta.

Vehículos ferroviarios para una doble protección climática

La planta se puso en funcionamiento recientemente en presencia del concejal de asuntos económicos de la ciudad de Viena, Peter Hanke, quien también es responsable del transporte público. "Viena es una de las ciudades más habitables del mundo. Los trabajos modernos y atractivos son parte de eso, como en Siemens Mobility, una de las empresas industriales más grandes de nuestra ciudad", dijo Hanke con motivo de la puesta en servicio. "Las exportaciones juegan un papel importante aquí, lo que es económicamente importante para nuestra ciudad. Me complace que los vehículos ferroviarios de Viena sean parte de la lucha global contra el cambio climático y que la propia empresa también se esté centrando en tecnologías respetuosas con el medio ambiente en el proceso. "

La protección del medio ambiente no comienza en la plataforma

Para Arnulf Wolfram, Director Gerente de Siemens Mobility Austria, la fabricación con energía solar producida en el sitio es una cuestión de rutina "En el centro de Viena producimos trenes subterráneos y trenes de pasajeros que permiten a las personas de todo el mundo viajar de manera respetuosa con el medio ambiente sin emisiones de CO2 ”, explica. "Pero la protección del medio ambiente no comienza simplemente en la plataforma: ya en producción en este gran sitio industrial, combinamos más sostenibilidad con una mayor eficiencia económica".

Producción climáticamente neutra a partir de 2030

Sin embargo, la planta solar no puede cubrir la abundante demanda de electricidad de la planta ferroviaria. Por lo tanto, Siemens también tiene que comprar electricidad de la red. Pero aquí, también, la empresa ha dependido desde hace mucho tiempo por completo de la electricidad ecológica certificada. Esto también forma parte de la estrategia de sostenibilidad de la empresa. El objetivo: para 2030, Siemens Moblity Austria quiere operar completamente sin emisiones de CO2. Desde 2016, la compañía ha podido reducir las emisiones anuales de CO2 en 3.500 toneladas. Esto se ha conseguido reduciendo el consumo anual de combustibles fósiles de la empresa en 13.000 litros y de electricidad en unos 22.000 kilovatios hora. Para lograr esto, Siemens ya cambió por completo a la iluminación LED en los aproximadamente 7.000 metros cuadrados de superficie de la fábrica el año pasado. 

Tesla Motors y su motor de reluctancia con imán permanente

Tesla Motors y  su motor de reluctancia con  imán permanente

(motor sincrónico de reluctancia variable asistidos por imán permanente)

El Tesla Roadster  un automóvil deportivo totalmente eléctrico,  fue el  primer modelo producido por Tesla Motors, el cual se dio a conocer oficialmente al público el 19 de julio de 2006 en Santa Mónica (California). Este vehículo y luego el Tesla model S, un  liftback eléctrico de alta gama, fueron motorizados con un motor trifásico de inducción (asincrónico). Posteriormente Tesla hizo un cambio significativo en su estrategia de propulsión con la introducción del Modelo 3 en el cual reemplaza el motor de inducción por un motor de imán permanente.

 

El diseñador en Jefe de motores de Tesla, Ingeniero Konstantinos Laskaris, explica la lógica detrás del cambio.

“Es bien sabido que las máquinas de imanes permanentes tienen el beneficio de la preexcitación de los imanes y, por lo tanto, tiene algún beneficio de eficiencia por eso. Las máquinas de inducción tienen una regulación de flujo perfecta y, por lo tanto,se puede optimizar su eficiencia. Ambas tienen aplicación  para una única relación de transmisión mecánica con el objeto de  propulsión de los automóviles. Entonces, como saben, nuestro Model 3 ahora tiene una máquina de imanes permanentes. Esto se debe a que para la especificación del rendimiento y la eficiencia, la máquina de imán permanente resolvió mejor nuestra función de minimización de costos y fue óptima para la autonomía y el rendimiento objetivo”.

Todo indica que la decisión fue impulsada por la eficiencia y los costos, hacia una mejor eficiencia energética del vehículo, que es lo que se busca afanosamente ya que de ello depende su autonomía.

 

Breve descripción de este motor con características innovadoras  

Existen distintos diseños de motores trifásicos  con imán permanente en el rotor (IP) que responden a requisitos para distintas aplicaciones. El diseño del rotor determina la topología del motor IP. Los tipos más comunes son los motores con rotores de montaje en superficie (SM), motores IP internos (IPM) —con rotores de una capa o multicapa—, motores IP de inserción, motores IP de concentración de flujo, etc.  Los parámetros de un motor sincrono IP que suelen utilizarse en el control de motores son: resistencia del estator, inductancias del estator y la relación del flujo magnético (o la constante de fuerza contraelectromotriz). 

 

Por otro lado, tenemos el motor trifásico de reluctancia variable, en el cual con el objetivo de mejorar el factor de potencia, la eficiencia y la densidad de momento del mismo, se plantea utilizar imanes permanentes en el rotor. El devanado trifásico del estator puede ser el mismo de un motor de inducción, pero en las ranuras del rotor se le colocan imanes permanentes.

 

La síntesis de las características de cada motor no lleva al llamado IPMsynRM (motor de reluctancia síncrono asistido por imán permanente, IPM imanes permanentes interiores SynRM synchronous reluctance motors), es un tipo que combina el tipo de motor de imán permanente interno con el tipo de rotor de motor de reluctancia síncrono para lograr una característica más deseada en la aplicación de vehículos eléctricos, esto es: alta eficiencia a velocidades bajas y altas.

Tesla no es el primero en utilizar este tipo de motor, pero su versión está considerada como una de las mejores (simplemente por la alta eficiencia y autonomía que ofrecen los coches Tesla). La clave de la  innovación  de Tesla son los imanes segmentados (en lugar del imán sólido único) lo que ayuda a reducir las corrientes parásitas y reduce el riesgo de sobrecalentamiento de los imanes, entre otros beneficios.

En cálculos de rendimiento energético muy exigentes, perder del 3% al 4% de energía para generar corrientes en las barras del rotor del motor asincrónico no está en los planes del diseñador. Es por eso que para superar este problema, los ingenieros de Tesla lo reemplazaron con un motor de imanes permanentes PM.

Estos no experimentan pérdida de energía en el rotor, también se  produce un buen par a alta velocidad pero hay un problema, las pérdidas por fuerza electromotriz inducida (EMF) y las corrientes parásitas. Para resolver este inconveniente se utiliza una integración de un motor SynRM y un motor de imán permanente. El motor PM es eficiente para alta velocidad, mientras que SynRM es eficiente y no tiene problemas de EMF.

 

Puede verse en la siguiente figura (izquierda) el detalle de la disposición del imán colocado en los cortes ranurados profundamente del motor SynRM, dentro del núcleo de acero del rotor. Esta ubicación ayuda a reducir en gran medida los problemas de EMF en los devanados del estator.

En la figura (derecha), se indica las direcciones de los ejes directo (eje d), y cuadrático (eje q), que identifican la dirección de mayor permeancia (menor reluctancia) y de menor permeancia (mayor reluctancia), respectivamente.

En el motor de reluctancia, previamente a la colocación de los imanes permanentes,  el momento se produce según la posición del rotor que  tiende a alinear su eje d con la dirección del campo magnético rotatorio del estator.

Donde:

Vs= tensión en el estator (V)

Is=  corriente en el estator (A)

Vds  y  Vqs=  proyecciones de la tensión Vs sobre los ejes d y q, respectivamente (V)           

Ids  e   Iqs=  proyecciones de la corriente Is sobre los ejes d y q, respectivamente (A)

Rs=  resistencia del estator (W)

Xq  y  Xd=  reactancias en el eje q y d, respectivamente (W)

Φ = ángulo de factor de potencia (rad)

 

La magnitud del momento que se desarrolla depende directamente de la diferencia entre las permeancias del eje d y del eje q, o lo que resulta análogo, de la diferencia (Ld - Lq), es decir, la diferencia entre las inductancias del eje d y del eje q. La ecuación de momento está dada por:

 

 

La colocación de los imanes en el eje q, lleva a la reducción de Lq (valor de la inductancia en la dirección del eje q), debido a que el flujo magnético en esa dirección se opone al flujo del estator. Como resultado, la relación de saliencia (K = Ld/Lq) aumenta, lo que se evidencia, tanto si se expresa como Ld/Lq, como si se hace utilizando (Ld - Lq).

 

En el PMa-SynRM, con los imanes colocados de manera que establecen un flujo magnético en la dirección del eje q, el momento desarrollado consiste de dos componentes:

    a.- El momento de reluctancia y

    b.- el momento debido a los imanes permanentes insertados.

El momento producido por la adición de  los imanes permanentes se determina por la ecuación:

donde λpm son las concatenaciones de flujo provocadas por los imanes permanentes.

En el diagrama fasorial de acción motora, la fuerza contra electromotriz está dada por:

 

En el caso del SynRM, Vds es siempre negativo y Vs queda en el segundo cuadrante.

Sin embargo, para el PMa-SynRM en que aparece Epm, según sea su valor, Vs  se desplazará más o menos hacia el primer cuadrante y, en consecuencia,  Φ   y   cosΦ variarán. Por  ejemplo, si EPM aumenta,  Φ disminuye  y cos Φ aumenta.

Existe una ligera caída en las concatenaciones de flujo en el eje d, debido a la saturación de los dientes en el estator y en las costillas del rotor (estructura de acero), con la consiguiente pequeña reducción de Ld. De todas formas, la disminución de Lq es siempre mucho mayor que la de Ld.

Con la inclusión de los imanes permanentes, el factor de potencia de estas máquinas puede sobrepasar 0.9 con el empleo de NdFeB.

Este comportamiento actúa en la dirección de aumentar la eficiencia de la máquina. También permite una reducción de la capacidad en VA del accionamientos de frecuencia variable (AFV) y por tanto, de las dimensiones.

 

A modo de ejemplo se muestra un cuadro comparativo de tres motores de 36 ranuras,   7.5 hp (5.6 kW) nominales.  La comparación  se  hace  para  la  misma  corriente  nominal  del  estator del IM (motor trifásico de inducción) para mantener las pérdidas de cobre de las tres máquinas iguales y asegurarse que los devanados están adecuadamente cargados.

 

Se evidencia que la potencia de salida de PMa-SynRM es 33% mayor que la del IM. El  factor  de  potencia  es  más  reducido en el SynRM que en el motor de inducción (y evidentemente muy bajo), mientras que esa magnitud se modifica en el PMa-SynRM, dando un valor del factor de potencia superior al de IM.

Se puede observar también  que el PMa-SynRM desarrolla más momento que el SynRM y el IM; y que el rizado de momento es mayor en el PMa-SynRM que en el SynRM, lo que se debe a momentos parásitos que son  producidos por la presencia de los imanes permanentes. Sin embargo, aun así, resulta menor que en el IM.

 

En general los motores IPM-SynRM tienen una excelente performance y en particular los de Tesla Motors:

1.                  Son 95% eficientes, en comparación con su propio motor de inducción  93% eficiente.

2.                  Densidad de par y potencia incrementada.

3.                  Aumento del par por unidad de volumen.

4.                  Reducción de sus dimensiones.

5.          El enfriamiento efectivo es fácil de alcanzar

Con la ayuda de estas mejoras, los IPM-SynRM definitivamente han establecido nuevos y atractivos estándares en el mundo de los vehículos eléctricos.

 

Ing. Ricardo Berizzo

Cátedra: Movilidad Eléctrica

U.T.N. Regional Rosario                                                                                                                                                                                                                                                         2021.-