Una estudiante encuentra una solución al gran problema de los motores eléctricos que Continental y ZF intentan resolver de otra forma

La temperatura de un motor eléctrico es clave para la potencia y reducir el uso de tierras raras.ZF La temperatura del rotor es el gran enemigo oculto de los motores eléctricos: si se dispara, los imanes se desmagnetizan. Investigadores han desarrollado tres soluciones distintas para medirla con precisión, permitiendo ahorrar tierras raras críticas y exprimir más potencia sin arriesgar la fiabilidad del motor. Los motores eléctricos de imanes permanentes, los más habituales en el mercado actual, esconden un problema poco conocido fuera de los departamentos de ingeniería de las marcas, pero al que continuamente se enfrentan, ya que nunca se sabe con exactitud qué temperatura alcanza el rotor mientras gira. Esto es un problema importante, para el fabricante y también para los clientes. El primero sí sabe que, bajo carga máxima, esa pieza puede llegar a los 150 º C, y si los imanes se calientan por encima de un umbral crítico -lo que se conoce como temperatura de Curie-, se desmagnetizan ocasionando la pérdida total de su propiedad más importante. Esto no es reversible, ni enfriando el motor después. Continental se inventó un sensor para medir la temperatura directamente en el rotor. Por qué medir la temperatura del rotor es tan importante Si esto llegase a ocurrir, y es lo que preocupa a las grandes marcas en deportivos eléctricos de alto nivel, es que los clientes se verían obligados a sustituir todo el motor eléctrico y baratos no son. La cuestión es que, como el rotor gira, no se le puede pegar un sensor de temperatura convencional sin más, así que la industria ha recurrido durante años a un truco: calcular la temperatura por software, a partir de los datos del sensor del estator, las mediciones de corriente y variables del entorno. El problema es que esa estimación tiene un margen de error de hasta 15 º. Parece poco pero es más de lo deseable, porque la temperatura del rotor es, en la práctica, el techo invisible que limita cuánta potencia puede dar realmente un motor eléctrico. Así, que para no arriesgarse a que el motor se dañe por un cálculo más optimista de la cuenta, los fabricantes sobredimensionan los imanes con más tierras raras -aquí puedes saber que son- de las que en teoría harían falta, lo que dispara el coste y la dependencia de China, origen de la mayoría de estos materiales. Medir la temperatura real, y no estimarla, permite ajustar ese margen de seguridad y sacarle más partido al motor sin gastar de más en materiales críticos. Ahí es donde entran en juego, con enfoques radicalmente distintos, proveedores de talla mundial como Continental y ZF. Continental apuesta por la precisión al milímetro... La solución de Continental, presentada en 2025 bajo el nombre «eRTS», mide la temperatura directamente en el rotor por primera vez en la industria, en lugar de estimarla. El sistema consta de un pequeño sensor inalámbrico, colocado junto a los propios imanes, y una unidad receptora fija en el chasis, conectada al inversor, que recibe los datos por comunicación inalámbrica. Gracias a esta medición directa, el margen de error se reduce de los 15 º habituales a solo 3. La consecuencia práctica es que los fabricantes pueden calcular con mucha más precisión cuánta tierra rara necesita realmente cada imán, en lugar de aplicar un colchón de seguridad genérico. … y ZF apuesta todo a la inteligencia artificial El enfoque de ZF, bautizado «TempAI» y presentado también en 2025, resuelve el mismo problema desde el extremo opuesto: sin añadir nada. Se trata de un modelo de temperatura basado en una inteligencia artificial que aprende del comportamiento del motor y mejora la precisión de la predicción en más de un 15 %, según la empresa. Una solución mucho más barata que la anterior, que permite explotar el motor hasta un 6 % más de potencia punta, con mejoras de eficiencia de entre el 6 % y el 18 % en conducción dinámica -ponen como ejemplo una vuelta a los 20,8 kilómetros del trazado de Nürburgring- y reduce además el tiempo de desarrollo «a pocos días». La temperatura que se alcanza en el rotor de un motor eléctrico se puede medir a través del sensor Hall. Un trabajo de fin de grado, la solución más barata que derrota las dos anteriores Pero lo más interesante es que mientras que grandes proveedores se centran en desarrollos que cuestan más dinero, se plantea una tercera vía, mucho más económica, que reutiliza un componente fijo en todos los motores eléctricos, pero al que atribuye otra tarea completamente distinta. La alemana Regina Luig, en su premiado trabajo de fin de grado en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Coburgo, ideó un método que mide la temperatura de forma indirecta a través del campo magnético del propio rotor. Su razonamiento parte de una limitación física obvia: no se puede pegar un sensor de temperatura convencional sobre una pieza que gira a miles de revoluciones por minuto. Pero el campo magnético de los imanes sí se puede «leer» a distancia, y ese campo cambia con la temperatura: se debilita cuando el imán se calienta, y se recupera cuando se enfría. Su sistema aprovecha el sensor Hall, y traduce esas variaciones del campo magnético -que el sensor ya está midiendo por otro motivo- a un valor de temperatura fiable mediante un modelo matemático desarrollado. El sensor Hall detecta campos magnéticos sin necesidad de tocarlos físicamente. En un motor eléctrico va colocado fijo, junto al rotor, y su trabajo es hacer de «brújula»: va «leyendo» en todo momento hacia dónde apunta el campo magnético de los imanes mientras el rotor gira, para que la electrónica del coche sepa exactamente en qué posición se encuentra, y el momento en el que activar cada bobina. La propia autora resume bien la lógica de fondo del problema: cuanto más exactamente se conoce la temperatura real, más potencia se le puede exigir al motor sin miedo a que se estropee. La misma conclusión a la que llegan Continental y ZF pero aprovechando mejor un sensor que el motor ya lleva puesto.