Inductancia en máquinas eléctricas de imanes permanentes de flujo radial
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URI: http://hdl.handle.net/10902/21784Registro completo
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Velarde Soberón, MarioFecha
2021-05-21Director/es
Derechos
© Mario Velarde Soberón
Disponible después de
2026-05-21
Palabras clave
Imanes permanentes
Inductancia
Inductancia de fuga de ranura
Flujo radial
Máquinas eléctricas
Permanent magnets
Radial flow
Electrical machines
Inductance
Slot leakage inductance
Resumen/Abstract
RESUMEN: Una máquina eléctrica rotatoria es capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica o viceversa. Actualmente las máquinas desempeñan para el ser humano un papel fundamental en su día a día. La sociedad a medida que pasan los años intenta evolucionar, mejorar y avanzar en estudios que incumben a las máquinas eléctricas, esto es el diseño, las pérdidas, la potencia, la eficiencia. En este trabajo se orienta en las máquinas eléctricas síncronas, en concreto se centrará en la inductancia de éstas, esto es, una propiedad de un circuito eléctrico para resistir el cambio de corriente. Concretamente, se estudiará la inductancia en las máquinas sincrónicas de imanes permanentes de flujo radial, las cuales se han vuelto muy populares en estas últimas dos décadas. En la actualidad se utilizan, por ejemplo, en vehículos híbridos eléctricos y en barcos como motores de propulsión, en la industria como máquinas de accionamiento directo de baja velocidad y en aplicaciones de energía eólica como generadores. En la Tesis Doctoral del profesor guía Werner Eduardo Jara Montecinos “Axial Flux Permanent Magnet Machines – Development of Optimal Design Strategies”, principalmente el tercer capítulo de la misma que aborda el tema del cálculo de las componentes de las inductancias mediante ecuaciones analíticas en máquinas de imanes permanentes con devanados concentrados. Se intentará demostrar, mediante valores calculados analíticamente y resultados obtenidos a través de la ayuda de un software matemático de cálculo mediante elementos finitos, que dichas ecuaciones expuestas en la Tesis Doctoral podrán servir tanto para la estimar la inductancia de dispersión de este tipo de máquinas eléctricas mediante el uso de expresiones analíticas generalizadas. Para ello se estudiarán varios tipos de combinaciones de máquinas con diferentes números de polos y de ranuras. Cada una de ellas se calculará con diferentes distribuciones de bobinado (vertical y horizontal).
ABSTRACT: An electric machine is a device capable of transforming mechanical energy into electrical energy or vice versa. Nowadays, machines play a fundamental role for the human being in their day to day life. The society as the years pass tries to evolve, improve and advance studies that concern the electric machines, this is the design, the losses, the power, the efficiency, … In this work, it is based on synchronous electric machines, in particular it will focus on the inductance of these, that is, a property of an electric circuit to resist the change of current. Specifically, the inductance in the synchronous machines of permanent magnets of radial flow will be studied, which have become very popular in these last two decades. They are currently used, for example, in hybrid electric vehicles and on boats as propulsion engines, in the industry as low speed direct drive machines and in wind power applications as generators. From the Doctoral Thesis of the guide professor Werner Eduardo Jara Montecinos "Axial Flux Permanent Magnet Machines - Development of Optimal Design Strategies", focusing on the third chapter of the same that addresses the issue of inductances for axial machines. An attempt will be made to demonstrate, through analytically calculated values and results obtained through the help of a mathematical calculation software using finite differences, that said equations exposed in the Doctoral Thesis can be used both for axial flow machines and for radial flow machines. For this purpose, many types of combinations of machines with different numbers of poles and slots are studied. Each of them is calculated with different types of winding distributions (vertical and horizontal). Also, these calculations of values allow estimating the error that is committed between one value and another.