Una tesis industrial del CITENI y GKN innova con el empleo de gemelos digitales para el análisis térmico de motores eléctricos
Una tesis industrial del CITENI y GKN innova con el empleo de gemelos digitales para el análisis térmico de motores eléctricos
Una investigación del Laboratorio de Ingeniería Mecánica (LIM) del Centro de Investigación en Tecnologías Navales e Industriales (CITENI) desarrollada en colaboración con GKN Automotive Zumaia propone el uso de gemelos digitales para controlar la temperatura en puntos críticos de los motores eléctricos, con el objetivo de mejorar su seguridad y eficiencia. El tribunal de la tesis, compuesto por expertos de la Universidad de Vigo (Uvigo), la Universidad de Navarra (UNAV) y la Universidade da Coruña (UDC), elogió el potencial impacto del trabajo en la industria de los vehículos eléctricos
La Sala de Conferencias del Edificio de Batallones del Campus Industrial de Ferrol fue el escenario elegido, el pasado 23 de julio, para la defensa de la tesis de doctorado industrial de Jon García Urbieta, titulada “Digital Twins fuere the Thermal Analysis of Permanent Magnet Synchronous Motors”. Esta tesis aborda la gestión térmica de los motores de imán permanente, empleados ampliamente en los vehículos eléctricos.
Los motores de imán permanente son motores eléctricos en los que el campo magnético del rotor es proporcionado por imanes permanentes en lugar de bobinas de hilo. Se utilizan sobre todo en los vehículos eléctricos debido a su alta eficiencia, su tamaño compacto y su fiabilidad. Sin embargo, uno de los principales retos de estos motores es la gestión térmica, ya que la acumulación de calor en puntos críticos puede elevar la temperatura por encima de los límites seguros.
Jon García Urbieta llevó a cabo esta investigación bajo la dirección de Fran González Varela, del Laboratorio de Ingeniería Mecánica (LIM) del Centro de Investigación en Tecnologías Navales e Industriales (CITENI) de la Universidade da Coruña (UDC), y Sergio Armentia Cerio, de GKN Automotive Zumaia. Allí trabaja en el desarrollo de transmisiones eléctricas para vehículos.
El tribunal, compuesto por Alejandro Gómez Yepes (Universidade de Vigo), Nere Gil-Negrete Laborda (Universidad de Navarra) y Daniel Dopico Dopico (Universidade da Coruña), destacó la calidad y la relevancia del trabajo presentado. La investigación de Jon García se centra en los fenómenos térmicos que les afectan a los motores durante su funcionamiento y subraya la importancia de controlar la acumulación de calor en puntos críticos para evitar no solo el desgaste, sino también daños irreversibles.
Dada la imposibilidad de medir directamente la temperatura en puntos vulnerables del motor, García propuso el empleo de gemelos digitales, las cales combinan modelos teóricos con mediciones reales de sensores, que sí se pueden instalar en el motor. Esto permite hacer una estimación precisa de la temperatura en aquellos puntos críticos. Además, los gemelos digitales son capaces de adaptarse la cada motor concreto, ver su evolución y reflejar su envejecimiento según los ciclos de uso.
Los métodos desarrollados fueron validados en bancos de ensayos ciberfísicos donde se sometió a pruebas a motores reales mediante la interacción con simulaciones de la dinámica del vehículo. Esta innovadora aproximación fue elogiada por el tribunal, que valoró la aplicabilidad práctica y el potencial impacto en la industria de los vehículos eléctricos del trabajo defendido.
La defensa de la tesis de Jon García Urbieta no solo representa un avance significativo en la investigación académica, sino también una contribución clave al desarrollo tecnológico en el sector de los vehículos eléctricos. Este logro destaca la importancia de las tesis industriales: investigación aplicada realizada en colaboración entre la academia y la industria para resolver problemas reales, con el objetivo de avanzar hacia un futuro más sostenible y eficiente.
