Diseño electromagnético de un motor síncrono de imanes permanentes para el accionamiento directo de la hélice de un barco

Blanco Rubio, Laura (2017). Diseño electromagnético de un motor síncrono de imanes permanentes para el accionamiento directo de la hélice de un barco. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Diseño electromagnético de un motor síncrono de imanes permanentes para el accionamiento directo de la hélice de un barco
Autor/es:
  • Blanco Rubio, Laura
Director/es:
  • Blázquez García, Francisco
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Fecha: Noviembre 2017
Materias:
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

La industria naval, como la mayoría de las industrias de transporte, está avanzando también hacia la eficiencia y sostenibilidad energética; esto se traduce en la incorporación, cada vez en mayor medida, de los motores eléctricos para la propulsión de buques. La propulsión naval se basa en las hélices, consistentes básicamente en un eje al que se le incorporan una serie de paletas (álabes) que, mediante el empuje del agua, generarán el impulso del barco. Estas hélices son, en su clasificación más convencional, de dos tipos: paso fijo y paso variable. La diferencia entre ellas es que las de paso fijo, modifican el empuje ejercido sobre el agua mediante la variación de la velocidad; las de paso variable permiten la variación del ángulo de ataque, de forma que se puede cambiar el empuje que se ejerce únicamente rotando las paletas sobre su eje central, manteniendo la velocidad constante. Las hélices evolucionaron hacia una mayor maniobrabilidad a través de las hélices tipo azimutal. Se trata de una hélice que, gracias a un conjunto de engranajes troncocónicos, puede girar 360 grados entorno a su eje haciéndose innecesario el timón, dada su facilidad de maniobra. Una mejora del propulsor azimutal es el sistema Pod: el motor se puede introducir en la góndola de la hélice, sin necesidad de llevar un sistema de transmisión al centro de la embarcación. Este avance gana también en eficiencia, ya que se evitan muchos sistemas mecánicos. La introducción del motor eléctrico surgió en la búsqueda de una mayor sostenibilidad y eficiencia en el empleo del espacio. En la actualidad, se emplean acompañados de un motor de combustión, de forma que la propulsión es híbrida. El motor eléctrico, por tanto, es más bien un servomotor, con el objetivo concreto de facilitar las maniobras. De esta forma, el motor se puede introducir fácilmente en la góndola con el Pod, permitiendo llevar sólo cables hasta ésta, ahorrando sistemas mecánicos de transmisión de movimiento. Se está avanzando en la búsqueda de motores eléctricos capaces de impulsar por completo una embarcación. En la línea de la búsqueda de un aumento de rendimiento, se empiezan a introducir los motores síncronos de imanes permanentes. Estos motores destacan por la considerable aumento de la eficiencia respecto a los motores eléctricos convencionales, así como un significativo ahorro de espacio. Este tipo de motores no necesita escobillas ni anillos rozantes, ya que no hay devanado en el rotor; esto implica una disminución de pérdidas en el rotor. Además, una característica que diferencia los motores navales, es que se buscan velocidades bajas, por debajo normalmente de las 1200rpm. Por tanto, empleando un motor convencional se hace necesario un sistema reductor de velocidad entre el motor y la hélice, mientras que en los motores de imanes permanentes, es posible evitar la reductora, porque se puede suministrar la potencia demandada a velocidades bajas. El presente trabajo, trata del diseño de un motor síncrono de imanes permanentes para una aplicación naval. En concreto, se diseña un motor de imanes superficiales; éste tiene un funcionamiento similar al de un motor eléctrico convencional de polos salientes, que tiene una mayor aplicación en bajas velocidades.

Más información

ID de Registro: 49259
Identificador DC: http://oa.upm.es/49259/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:49259
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 25 Ene 2018 09:12
Ultima Modificación: 25 Ene 2018 09:12
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