Análise crítica de métodos de atenuação de fluxo magnético em máquinas elétricas de ímãs permanentes.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Gueter, Daniel Dalla Vecchia
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Demagnetization. Permanent magnets; Electrical vehicles; Eletromagnetismo; Magnetic flux weakening; Máquinas elétricas; Máquinas síncronas; Motores elétricos; Permanent magnets synchronous machines
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-03012024-092424/

Com a evolução da humanidade, questões relacionadas à energia e a escassez de recursos estão se tornando cada vez mais relevantes mundialmente, o que resulta na busca por alternativas que apresentem um melhor desempenho energético. Devido a esta demanda várias áreas começaram a utilizar e desenvolver máquinas elétricas de ímãs permanentes, uma vez que este tipo de máquina costuma apresentar altos índices de eficiência energética e densidade de potência em relação a máquinas elétricas regulares. Eletrodomésticos, veículos elétricos e geradores eólicos são exemplos de aplicações onde máquinas elétricas de ímãs permanentes se tornaram de grande importância. Apesar das vantagens citadas acima, uma máquina elétrica de ímãs permanentes apresenta limitações para operar em altas velocidades. Isso se deve à substituição do enrolamento de campo por ímãs permanentes, o que impossibilita a alteração de certos parâmetros de controle. Sendo assim, métodos de atenuação de fluxo magnético são continuamente estudados, a fim de aumentar a faixa de velocidade em que este tipo de máquina consegue operar. Esta dissertação avalia criticamente diversos métodos de atenuação de fluxo magnético presentes na literatura, contemplando tanto métodos que se utilizam da manipulação de variáveis elétricas, quanto métodos mecânicos que apresentam novas configurações de projeto. Adicionalmente, é dado um enfoque teórico ao método de atenuação via controle vetorial, por conta de sua alta disseminação na literatura. Considerando que esta prática apresenta o potencial de desmagnetizar irreversivelmente os ímãs permanentes, também é feita uma abordagem deste risco em duas máquinas aplicadas à propulsão veicular, utilizando o método de elementos finitos. Por fim, o principal resultado deste estudo é proporcionar uma compreensão aprofundado dos métodos de atenuação de fluxo magnético em máquinas síncronas de ímãs permanentes.