Modificaciones de diseño de un prototipo de máquina síncrona de imanes permanentes para el Laboratorio de Máquinas Eléctricas

Rodríguez de Rivas Alonso, Victor (2019). Modificaciones de diseño de un prototipo de máquina síncrona de imanes permanentes para el Laboratorio de Máquinas Eléctricas. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Modificaciones de diseño de un prototipo de máquina síncrona de imanes permanentes para el Laboratorio de Máquinas Eléctricas
Author/s:
  • Rodríguez de Rivas Alonso, Victor
Contributor/s:
  • Blázquez García, Francisco
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: January 2019
Subjects:
Freetext Keywords: Máquina Síncrona de Imanes Permanentes Superficiales (MSIPS), accionamiento directo, análisis y simulación, limpieza y extracción de rotor
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Los motores síncronos de imanes permanentes son una alternativa a considerar en múltiples campos de la industria y del transporte debido a la mejora de su eficiencia en comparación con otros motores eléctricos, presentando además un ahorro de espacio y menores pérdidas debido a que no precisan de escobillas ni anillos rozantes, disminuyéndose de esta forma las pérdidas en el rotor. Sumado a esto, son especialmente adecuados para la inserción con accionamiento directo, lo que elimina la necesidad de reductoras en los accionamientos que producen un aumento de las pérdidas mecánicas. En el presente proyecto se lleva a cabo una investigación en el campo de las máquinas síncronas de imanes permanentes superficiales, así como las posibles causas de averías. Los conocimientos sobre estas máquinas, abreviadas como MSIPS, son necesarios para el objetivo principal del trabajo: el diseño y la simulación de una MSIPS donde los imanes no están adheridos a la superficie del rotor, sino que están atornillados a ésta. Para este análisis, se toma una máquina síncrona de imanes permanentes superficiales del Laboratorio de Máquinas Eléctricas de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid que sufrió una gran cantidad de daños ante un ensayo de cortocircuito mal realizado. Aunque el objetivo inicial del proyecto era la reconstrucción de dicha máquina, cuyos imanes habían sido dañados e incluso despegados, éste terminó cambiando debido a la dificultad presentada en el pegado de imanes, además de contar con una baja efectividad en dicho proceso, puesto que el pegamento no fraguaba correctamente y el rotor estaba lleno de pegotes indeseados. El motor analizado tenía la peculiaridad de presentar un rotor dividido en secciones o galletas con el fin de inducir un desfase angular entre ellas, produciendo así unos armónicos que se cancelaran entre sí y redujesen el rizado de par, uno de los problemas más frecuentes en las máquinas de imanes permanentes. Debido a las causas citadas previamente, este proyecto presenta el diseño de una máquina similar a la real, pero con imanes atornillados a la superficie, dotando a ésta de una unión más robusta y duradera. Para ello, se han utilizado unos tornillos diamagnéticos, que si bien no interfieren con el magnetismo de los imanes, reducen la cantidad total de flujo magnético asociado a la pérdida de material magnético. Para la simulación de esta máquina con imanes atornillados, se utiliza un programa de elementos finitos en 2D, lo que hace necesario la simulación de dos secciones bien diferenciadas: la sección original sin tornillos y la sección nueva con tornillos. Mediante una composición de ondas con Matlab se combinan ambas ondas para simular las gráficas de las intensidades, el flujo y el par generados por la máquina propuesta.

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Item ID: 54245
DC Identifier: http://oa.upm.es/54245/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:54245
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 12 Mar 2019 07:41
Last Modified: 11 May 2019 22:30
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