Progettazione e realizzazione di un motore lineare tubolare a magneti permanenti raffreddato ad azoto liquido

Nel presente lavoro sono state affrontate tutte le tematiche tipiche della progettazione di una macchina elettrica, l’uso di azoto liquido, ha reso necessaria la ricerca e la selezione di materiali capaci di resistere a tale temperatura e l’esigenza di costruire ulteriori apparati e componenti come ad esempio il banco prova per la verifica della resistenza meccanica dei cuscinetti in azoto liquido, o la vasca criogenica, necessaria per effettuare tutte le prove e misurazioni in azoto liquido.
A tutto ciò si è aggiunto la necessità di munirsi di ulteriori componenti, non direttamente correlati con la realizzazione della macchina, ma necessari al suo corretto dimensionamento e funzionamento come: le sonde di temperatura criogeniche e la relativa centralina di misura, i sensori lineari ad effetto Hall, tutti i dispositivi di protezione individuale da contatto con liquidi criogenici come guanti, scarponi, visiere e grembiule e i sistemi di areazione e controllo del tenore di ossigeno nell’aria che sono stati opportunamente valutati e quindi acquistati al fine di eseguire tutte le prove in massima sicurezza.
In una prima fase sono stati testati tutti i materiali necessari alla costruzione del motore sia a temperatura ambiente sia in azoto liquido, si sono quindi scelti quei materiali che garantivano il miglior compromesso tra prestazioni elettriche e meccaniche, in seguito in conformità a tali scelte si è progettato e quindi costruito il motore che è stato testato nel suo complesso in ambiente criogenico, valutando tra l’altro la possibilità e gli eventuali vantaggi in termini economici di utilizzare semplice rame per la costruzione degli avvolgimenti invece che superconduttore HTS.