Riassunto analitico
Nel presente report viene divulgato il progetto seguito durante il tirocinio della durata di sei mesi presso Toyota Motor Europe, all’interno del dipartimento di Advanced Powertrain. Lo scopo di questa esperienza è stato la ricerca di nuove soluzioni che possano migliorare l’efficienza di un motore elettrico, in particolare di un motore IPM. La ricerca è iniziata con un accurato studio dei brevetti riguardanti i motori elettrici, in modo tale da ottenere il maggior numero possibile di informazioni in particolare nel campo elettromagnetico e nel campo del raffreddamento. In aggiunta a questa ricerca, è stato eseguito un attento studio di documenti e di articoli sugli stessi argomenti. Dopodiché è iniziata la fase di ideazione nella quale sono nate diverse soluzioni per il raffreddamento del motore. Sono emerse tre idee in particolare e, dopo un’attenta valutazione, è stata scelta la soluzione più efficace, che meglio si adatta alle esigenze di Toyota. Successivamente è stato svolto uno studio di fattibilità con il supporto di diversi programmi, tra i quali in particolare STAR CCM+, in modo tale da valutare l’efficacia di questa idea. In parallelo a questo studio sono state eseguite delle simulazioni tramite il software JMAG, per valutare alcune idee emerse durante la prima fase di studio dei brevetti nel campo elettromagnetico. Per avere una visione reale del componente progettato per il miglioramento del raffreddamento del motore, è stato realizzato un prototipo tramite la stampa 3D. Il progetto si è concluso con la deposizione di un brevetto riguardante il raffreddamento del motore elettrico.
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Abstract
This report presents the project developed during the six-months internship at Toyota Motor Europe in the Advanced Powertrain department. The goal of this project was to find new solutions to improve the efficiency of an electric motor and in particular an IPM motor. The research started with a patent survey about electric motors whose aim was to collect as much information as possible in different fields, paying particular attention to the electromagnetic and cooling topics. To deepen this research, papers and documents on this subject were also analysed. Furthermore, the Toyota powertrain was deeply studied in order to bring out the possible weak points that should be improved. After this initial part of the project, an ideation phase followed, in which new solutions for the cooling system arose. Three main ideas to improve the existing cooling system emerged and, after an accurate analysis, the most effective idea for a possible implementation of the Toyota powertrain was selected. The next step was a feasibility study supported by simulations with different programs: STAR CCM+ was used to simulate the new cooling idea and JMAG was used to validate some new features discovered during the patent survey about the electromagnetic topic. To have a real vision of this new cooling idea a 3D prototype was printed and at the end of the project a patent of the new cooling solution was filed.
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