Innovadora tecnología de bobinado para motores eléctricos

Las máquinas de bobinado de estator Schaeffler ELMOTEC STATOMAT se utilizan para fabricar motores eléctricos para la industria naval y del automóvil eléctrico de lujo y alto rendimiento. La innovadora tecnología ELMOTEC STATOMAT de Schaeffler permite enrollar firmemente las bobinas de cobre para lograr el máximo rendimiento y eficiencia. Para lograr la precisión requerida, el especialista en diseño de Schaeffler recurrió a Franke en busca de la solución de rodamiento perfecta.

Michael Bärstecher (izquierda), asesor de clientes de Franke, con Dominik Knopp, director de proyectos de Schaeffler Elmotec Statomat (Franke GmbH).

En cuanto al automóvil eléctrico, los clientes esperan rendimiento, eficiencia y confiabilidad. Con un precio de seis cifras, estos vehículos tienen que ser lo mejor de lo mejor y capaces de recorrer largas distancias entre cargas.

¿Cómo se construye un motor que tiene la mitad del tamaño de los motores de gasolina actuales pero que genera más de 600 CV, para un automóvil capaz de generar más de 1.000 CV? Schaeffler ELMOTEC STATOMAT ofrece esa solución. La empresa alemana, con sede cerca de Frankfurt, forma parte del Grupo Schaeffler desde 2019 y es líder mundial en máquinas bobinadoras para los mercados de la automoción, la industria y los electrodomésticos.

Esta empresa de ingeniería mecánica es pionera e impulsora de la innovación en este campo tecnológico. Para construir estos motore, Schaeffler ELMOTEC STATOMAT dominó el proceso de bobinado de ejes ondulados de alambre plano. En comparación con el proceso tradicional de horquilla, la onda de alambre plano se procesa en una malla continua, lo que reduce significativamente la cantidad de soldaduras que son la causa principal de falla del motor. Estos devanados más compactos reducen las pérdidas eléctricas y dan como resultado más potencia y confiabilidad.

Franke fabrica la estructura de aluminio que encierra el rodamiento de alambres y suministra el componente rectangular completo (Franke GmbH).

Para poder enrollar con éxito estos estátores, los alambres de cobre planos deben tenderse simultáneamente desde varias direcciones y sin causar daños a los alambres. Schaeffler ELMOTEC STATOMAT lo consigue utilizando doce coronas de giro Franke por cada máquina bobinadora. Las coronas de giro están alineadas y se mueven linealmente entre sí. "Como recibimos las coronas de giro como equipos completos de Franke, evitamos errores de suma en las tolerancias", explica Dominik Knopp, director de proyectos de Schaeffler ELMOTEC STATOMAT. La precisión de las coronas de giro Franke hace posible que estas máquinas mantengan las estrechas tolerancias requeridas.

La tecnología de rodamientos de alambres de Franke permite ensamblajes diseñados a medida: los materiales, la flexibilidad dimensional y la capacidad de carga se pueden seleccionar individualmente para su optimización. "Esto nos dio a los diseñadores un gran margen de maniobra para diseñar el sistema exactamente según nuestros objetivos de desarrollo", elogia el diseñador Kai-Uwe Pahl. Otra ventaja de los rodamientos de alambres Franke es su tamaño compacto y su espacio libre central. "Con las coronas de giro Franke fue posible garantizar suficiente espacio para el bobinado sin sobrepasar las dimensiones de toda la máquina. El tema peso también es importante: gracias al uso de aluminio en los anillos de los rodamientos, reducimos la masa en movimiento, lo que a su vez beneficia a la precisión", explica Kai-Uwe Pahl.

Schaeffler Elmotec Statomat utiliza nueve tipos diferentes de coronas de giro Franke con diámetros de rodamiento de hasta 900 mm (Franke GmbH).

Para optimizar los diseños de las coronas de giro durante todo el proceso de desarrollo, fue necesaria una estrecha colaboración entre Schaeffler ELMOTEC STATOMAT y Franke. "Hablamos regularmente sobre la situación y todas las partes interesadas estuvieron presentes", afirma la consultora comercial de Franke, Heike Faustmann. Los dos equipos fueron muy abiertos y transparentes al manejar tareas y desafíos. Su comunicación abierta ayudó a generar confianza y comprensión mutuas.

El gerente de cuentas de Franke, Michael Bärstecher, destaca que la capacidad y la experiencia de Franke estuvieron a la altura de las exigencias de este exigente proyecto. Los empleados involucrados en el proyecto quedaron satisfechos de haber superado con éxito los desafíos y satisfecho los requisitos del cliente. Dominik Knopp de Schaeffler ELMOTEC STATOMAT afirma: "En Franke mantienen contactos directos para todos los temas. Siempre hemos recibido rápidamente respuestas fundamentadas a nuestros deseos y preguntas. Incluso en caso de cambios a corto plazo en el transcurso del proyecto, Franke fue un socio comprensivo y reaccionó con rapidez y flexibilidad".

Dominik Knopp y Michael Bärstecher se han comprometido a hacer despegar los motores eléctricos más avanzados (Franke GmbH).