logo móvil
Contáctanos

Diseño de Máquina Vernier de Imán Permanente Cuasi-Halbach para Aplicación de Vehículo Urbano de Accionamiento Directo

Autores: Guendouz, Walid; Tounzi, Abdelmounaim; Rekioua, Toufik

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2023

Diseño de Máquina Vernier de Imán Permanente Cuasi-Halbach para Aplicación de Vehículo Urbano de Accionamiento Directo


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Caja de cambios
Eficiencia
Máquina Vernier de imán permanente
Ondulación de par
Optimización
Análisis de elementos finitos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 14

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Eliminar la caja de cambios de la configuración de un solo motor de un vehículo eléctrico (VE) mejoraría la eficiencia del motor a la rueda al prevenir pérdidas mecánicas, extendiendo así la autonomía del VE. Con este fin, se diseña una máquina Vernier de imán permanente (PMVM) para asegurar tal operación. Esta máquina evita el alto volumen y el gran número de pares de polos del devanado del armadura, ya que su principio de funcionamiento se asemeja al de una máquina síncrona con un engranaje magnético integrado. Por lo tanto, tal estructura logra un funcionamiento a baja velocidad y alto par en frecuencias de suministro estándar. A partir de la especificación de un vehículo urbano, se determina primero la especificación requerida para la operación de transmisión directa. Sobre esta base, se diseña y dimensiona un prototipo inicial de una máquina Vernier con imanes permanentes en el rotor que puede reemplazar la parte de tracción (motor + caja de cambios). Este primer prototipo utiliza imanes radiales contiguos montados en la superficie y su rendimiento se analiza utilizando análisis de elementos finitos (FEA), mostrando una relación de ondulación de par relativamente alta. Luego, los imanes del rotor se disponen en una configuración cuasi-Halbach y se realizan simulaciones con diferentes aberturas de ranura del estator y diferentes relaciones de la parte tangencial del imán para cuantificar el efecto de cada una de estas dos cantidades en términos de par promedio, ondulaciones de par y armónicos de la fuerza electromotriz de retroceso en vacío. Dado que el diseño y la optimización de este motor están asistidos por elementos finitos, se implementa un proceso de acoplamiento entre el software FEA Flux y Altair HyperStudy para la optimización. Este método tiene las ventajas de alta precisión en las densidades de flujo magnético y estimaciones de par electromagnético, y especialmente en las ondulaciones de par. El proceso de optimización conduce a un prototipo con un valor de par promedio que cumple con la especificación, junto con una relación de ondulación de par por debajo del 5% y un alto factor de potencia, manteniendo la misma cantidad de imán y cobre.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro