Diseño de un motor de reluctancia autoconmutado (SRM) trifásico con 12 polos en el estator y 10 polos en el rotor para una motocicleta eléctrica

Abstract

En el presente proyecto se realiza el diseño de un motor de reluctancia autoconmutado no convencional con 12 polos en el estator y 10 polos en el rotor para una aplicación en concreto. En este caso la aplicación será propulsar a través de una transmisión mecánica una motocicleta eléctrica de unas determinadas especificaciones. Primeramente, se muestran los diferentes motores viables para utilizar en tracción eléctrica, y posteriormente se realiza un estudio de la constitución, principio de funcionamiento y viabilidad del motor SRM 12/10 poniendo especial atención al estudio del número de espiras combinando dos tipos de material magnético en el estator y consecuentemente, dos alternativas constructivas de estator diferentes. En concreto se ha considerado M-19/M270-35 en primer lugar y SMC en segundo lugar. Cabe decir que la utilización con SMC permite realizar las piezas polares del estator en un solo bloque. En algunos casos se habla de chapa magnética M-19(simulaciones) pero en otros casos se hace referencia a ésta como M270-35A, es decir el equivalente europeo, pero en última instancia deberíamos decidirnos por utilizar una única denominación en todo el proyecto. El diseño de un motor eléctrico es un proceso extenso debido al gran número de variables para el óptimo funcionamiento ya que están compuestos por diferentes elementos entrelazados entre sí como se explica en este trabajo. En este caso el motor SRM 12/10 parte de unas especificaciones impuestas en el proyecto, a partir de estos valores y las restricciones del dimensionamiento, aplicamos los cálculos correspondientes y así obtenemos sus características. El motor tendrá una potencia de 4kW, con una velocidad máxima de 80km/h y mínima de 15km/h para pendientes de hasta el 35%. Con el programa de elementos finitos FEMM (Finit Element Method Magnetics) se ha podido comprobar, estudiar y evaluar el rendimiento de los materiales, dimensionamiento, líneas de flujo, curvas de magnetización y par estático del motor. Estas tareas se han llevado a cabo para diferentes números de espiras, corrientes y posiciones rotóricas con los materiales previamente mencionados extrayendo así las conclusiones finales.