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Novembre - Dicembre 2024 n Automazione e Strumentazione Speciale 74 AZIONAMENTI EFFICIENTI richiedono elevata densità di potenza e stabilità. Nonostante l’importanza di questi materiali, le preoccupazioni circa i costi, l’impatto ambientale dell’estrazione e il rischio di approvvigionamento stanno alimentando l’interesse per soluzioni alternative. Le alternative: strategie e materiali innovativi Gli sforzi per sostituire o ridurre l’uso delle terre rare nei motori elettrici si concentrano su tre approcci principali: materiali alternativi per i magneti, tipologie di motori che non richiedono magneti permanenti e tecnologie di riciclaggio avanzate. Sviluppo di nuovi materiali magnetici Un’alternativa promettente è lo sviluppo di nuovi materiali magnetici che non richiedano terre rare. Ad esempio: le ferriti, le leghe di ferro-cobalto e le leghe di acciaio al silicio e materiali nano- cristallini. Le ferriti sono magneti ceramici a base di ossidi metallici, generalmente composti da ferro e bario o stronzio. Pur avendo una forza magnetica inferiore rispetto ai magneti alle terre rare, sono molto meno costosi e resistenti alla corrosione. Le ferriti possono essere utilizzate in applicazioni meno esigenti o in combinazione con altre tecnologie. Le leghe di ferro-cobalto hanno un’elevata satu- razione magnetica, che le rende adatte ad alcune applicazioni industriali. Tuttavia, il costo del cobalto rimane elevato, il che limita l’adozione su larga scala. I materiali basati su leghe di acciaio al silicio e materiali nano-cristallini stanno emer- gendo come alternative innovative nei motori ad alte prestazioni, anche se la ricerca è ancora in corso per migliorarne l’efficienza e ridurre i costi di produzione. Progettazione senza magneti permanenti Un altro approccio consiste nello sviluppare motori che non richiedano magneti permanenti e quindi non dipendano dalle terre rare. Tra le principali tipologie di motori che sfruttano questa tecnologia ci sono motori a induzione, a riluttanza commutata e sincroni a riluttanza. Una tecnologia consolidata è quella dei motori a induzione , che sono utiliz- zati da lungo tempo, specialmente in applicazioni industriali. Queste soluzioni per il movimento non contengono magneti permanenti, poiché il campo magnetico necessario è generato mediante cor- rente elettrica, per induzione. Sebbene meno effi- cienti rispetto ai motori a magneti permanenti, i motori a induzione sono economici e robusti, con una lunga durata. Invece, i motori a riluttanza commutata sfrut- tano il principio di riluttanza magnetica e non necessitano di magneti permanenti. Tuttavia, presentano ancora alcune limitazioni in termini di rumorosità e controllo, anche se i recenti pro- gressi nel controllo elettronico hanno migliorato notevolmente le loro prestazioni, rendendoli una delle alternative più promettenti. Infine, i motori sincroni a riluttanza , che sono utilizzati in alcuni veicoli elettrici e applicazioni industriali, offrono una buona efficienza senza l’uso di terre rare. Anche in questo caso, il controllo elettronico avan- zato ha reso possibile un funzionamento più stabile e un incremento di prestazioni. In un’applicazione di gestione delle acque, dei motori elettrici azionano le pompe Sezione di un motore elettrico industriale