Diseño de motor-generador de SRM-SRG mediante elementos finitos y Matlab/Simulink

Abstract

En el proceso de diseño de cualquier maquina eléctrica, se debe de tener en cuenta aspectos de diferentes campos de la ingeniería. En el caso que se aborda en este proyecto, tratando los accionamientos de reluctancia autoconmutada SRM, se deben de tener en cuenta aspectos referentes a la electricidad, la electrónica, la mecánica y la regulación y control, siendo todos los aspectos de igual importancia para el correcto funcionamiento del accionamiento. En este proyecto se pretende presentar una metodología detallada que facilite el diseño completo del accionamiento con SRM, desde los requerimientos hasta el ajuste final y optimización del control necesario en la aplicación para la que ha sido concebido. Primeramente se realiza un estudio general sobre los accionamientos eléctricos y su principio de funcionamiento, así como del estado del arte de los mismos. Se propone la metodología de diseño que más tarde será validada. En la primera etapa de la metodología se exponen las principales variables y expresiones que dan forma a la geometría del motor, implementado una base de datos, para facilitar la tarea del cálculo a la hora de diseñar un nuevo accionamiento. Una vez generado el modelo geométrico más adecuado para el motor, se procede a realizar un estudio de las diferentes funciones y características de los controladores necesarios en este tipo de accionamientos. Para finalizar se realiza una explicación del sistema utilizado para efectuar la conversión de modo de funcionamiento tanto de motor como de generador. Se explican los programas de elementos finitos usados para implementar la estructura electromagnética calculada. Para validar la metodología de trabajo se diseña un motor desde el principio, a modo de ejemplo y posteriormente se ensaya el motor en diferentes entornos de trabajo a modo de comparación extrayendo de estos ensayos conclusiones que ilustran la utilidad del proyecto realizado.