Estudo e concepção de máquina de relutância síncrona de fluxo axial para tração elétrica automotiva

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Wiltuschnig, Igor Pasa
• Orientador(a): Flores Filho, Aly Ferreira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Veículos elétricos; Máquinas síncronas; Tração elétrica; Máquinas : Projeto e construção
• Palavras-chave em Inglês: Analytical model; Modular construction; Double rotor; Double excitation; Energy efficiency; Axial flux; Regenerative braking; Synchronous reluctance machines; Automotive traction; Electric vehicles
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/241920

O presente trabalho propõe uma metodologia de projeto de uma nova máquina síncrona de relutância variável duplamente saliente, a qual opera com fluxo magnético axial composta por alimentação trifásica e de campo localizadas no estator que propõem a utilização aço silício de grão orientado laminado nos módulos do rotor e do estator. A volatilidade dos preços dos materiais de terras raras motivou a busca pela não utilização de ímãs permanentes que proporciona mais robustez, facilidade na construção e permite operação em mais altas temperaturas. Os modelos da topologia proposta foram validados por comparações. O modelo analítico por redes de relutância viabilizou o dimensionamento e a pronta obtenção dos melhores parâmetros para o dispositivo, assim como o modelo semi-analítico possibilitou a análise na condição de saturação de todos os componentes de conjugado. A anisotropia dos aços utilizados foi contemplada pelo modelo numérico, os quais foram caracterizados experimentalmente. Considerando-se as características avaliadas, os resultados analíticos, numéricos e experimentais do protótipo construído atendem os requisitos do projeto. A construção modular dos rotores e do estator possibilitou a manufatura da máquina com aço laminado de grão orientado e maximizou a quantidade de cobre nas ranhuras. Com isto, atingiuse uma densidade de conjugado de 30,4 kNm/m³, equiparando-a às máquinas radiais de ímãs permanentes empregadas para tração elétrica.