2026-04-13T06:50:31Zhttps://recercat.cat/oai/requestoai:recercat.cat:2099.1/198132025-07-22T17:12:41Zcom_2072_1033col_2072_452951
Guia de disseny i disseny d’una màquina síncrona d’imants permanents de flux axial (AFPMSM)
Olagorta Ariza, Robert
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica::Motors::Motors elèctrics
Electric machines
Axial flow
Permanent magnet motors
Màquines elèctriques
Flux axial
Motors d'imants permanents
El disseny de màquines elèctriques és una ciència amb molta historia. Amb el
desenvolupament de les lleis de l’electromagnetisme, durant la segona meitat del segle
XIX es varen començar a desenvolupar els primers prototips de màquina elèctrica en
corrent continu. No va ser fins el descobriment de la màquina de corrent altern que no va
començar la industrialització que ha portat a la màquina elèctrica a assolir els nivells de
desenvolupament actuals. La presència de les màquines elèctriques en l’actualitat és
molt elevada. Des de les grans centrals de generació elèctrica fins als dispositius
electrònics més petits necessiten de màquines elèctriques per a funcionar. En les
darreres dècades les seves prestacions han sofert una millora substancial. Des del
descobriment de les terres rares, el potencial de les màquines elèctriques ha augmentat
considerablement. La capacitat d’aquests materials per a mantenir camps magnètics
elevats ha permès a les màquines elèctriques operar amb un volum molt més reduït.
Paral·lelament al desenvolupament dels materials s’han desenvolupat diferents tipologies
de màquina elèctrica. La tendència general en l’aplicació d’aquestes tipologies ha estat la
màquina elèctrica de flux radial. Tot i així en aplicacions on la longitud axial és una
restricció, han resultat més competitives les màquines de flux axial. També s’ha arribat a
valorar la possibilitat que aquesta configuració requereixi d’un volum inferior que les de
flux radial. Un exemple d’aquest tipus de màquines són els discs durs dels ordinadors.
Cada vegada més s’està avançant cap al desenvolupament d’aquesta tecnologia de
manera que la fabricació d’aquestes màquines resulti rentable per a altres aplicacions.
En aquest document es desenvolupa una guia per a realitzar el disseny d’aquest tipus de
màquines. Primerament es fa un breu repàs dels diferents tipus de màquines elèctriques
per tal de situar al lector. A continuació es descriu detalladament el procediment de
disseny. Els aspectes a destacar de la guia són entre altres el mètode de disseny del
circuit magnètic, la distribució del bobinat, el càlcul de la geometria de la màquina, el
nombre d’espires de cada bobina, el càlcul de pèrdues i el rendiment electromagnètic. Tot
seguit es dissenya una màquina de flux axial de doble estator per a una aplicació de mini
eòlica de 2,5 kW. En aquest apartat es presenten els resultats en elements finits (2D) els
quals s’han de processar analíticament per a obtenir els resultats finals. Aquest últim
càlcul segueix el mètode proposat per (Egea, 2012) per a poder dissenyar màquines de
flux axial sense utilitzar elements finits 3D.
2013-03
Master thesis (pre-Bologna period)
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
Open Access
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
Universitat Politècnica de Catalunya