Francesco Gambelli

Un incarico partiva da un foglio bianco: un motore che raggiungesse le prestazioni richieste restando compatibile con materiali e geometrie già disponibili sul mercato, senza sovradimensionare il componente e pagarlo in costi e massa.

Un altro arrivava con il vincolo opposto: ingombro e geometria fissati. La sfida diventava ridurre le perdite e aumentare le prestazioni specifiche lavorando solo sui gradi di libertà rimasti liberi nel progetto.

Nel progetto di un convertitore DC–AC la prima battaglia è stata la scelta dei componenti, dei dispositivi attivi e dei loro parassiti; poi il confronto di ogni effetto indesiderato e disturbo con il bilancio complessivo del convertitore nel suo punto di lavoro, il tutto nel rispetto dei vincoli di legge e di omologazione, con l’alta efficienza come stella polare.

Mettere insieme un gruppo di componenti di un powertrain elettrico ha significato tenere conto delle emissioni condotte e irradiate nell’ambiente di interesse: cambiare geometrie e materiali, creare percorsi a impedenza controllata e raggiungere le prestazioni richieste dall’insieme restando entro i limiti fissati dalle normative.

In più occasioni ho dovuto simulare l’intero sistema di propulsione di un veicolo elettrico. La prima sfida era la rappresentazione matematica di ogni componente: il modello doveva essere veloce e accurato. Introdurre i comportamenti non ideali aggiungeva un ulteriore livello di dettaglio e la simulazione cominciava ad avvicinarsi alla realtà; di particolare interesse un modello di batteria che riproduceva i cicli di carica e scarica di un pacco reale.

Aggiungere la dinamica (resistenza aerodinamica, risposta di sospensioni e pneumatici, attrito di rotolamento, irregolarità del fondo stradale) ha completato il quadro attorno a motore, inverter e batteria, permettendo di riprodurre cicli di guida molto realistici e valutare la risposta del sistema in condizioni credibili.

La simulazione agli elementi finiti di campi elettromagnetici ed elettrostatici è stata impegnativa per un motivo preciso: trovare il miglior compromesso tra tempo di calcolo e qualità della mesh mantenendo validi i risultati. È stato un percorso da autodidatta, con molti tentativi verificati sulla letteratura, su esperimenti già svolti e con colleghi specializzati.

Al banco prova i dispositivi in esame sono solo metà della storia; l’altra metà sono le condizioni al contorno dell’ambiente di lavoro. Il banco è la prova che niente si può trascurare: dai cavi agli accoppiamenti diretti e parassiti tra i componenti, fino alla scrittura del codice di controllo o a tirare fuori il meglio da ciò che è già installato. Richiede una comprensione profonda del comportamento elettrico e meccanico. Un’ottima palestra per la mente.

Stare al passo con le novità significa scegliere cosa può migliorare il lavoro quotidiano di un ingegnere. Esploro automazioni, script e AI per rendere più efficienti le attività ripetitive e lasciare più tempo a progetto e analisi.

Questo mi ha portato ad approfondire questi strumenti, con attenzione a flussi di simulazione ripetibili, database strutturati dei risultati e una futura integrazione con l’AI.