Dissertação

Dimensioning of a traction motor for the FST using a Vanadium-Cobalt-Iron alloy EVALUATED

Veículos elétricos e híbridos têm sofrido um recente crescimento, devido ao desenvolvimento de novas tecnologias relacionadas à maximização do rendimento e da sua potência específica. Entre estas, a aplicação de técnicas de otimização e o uso de novos materiais eletromagnéticos são procedimentos que têm sido exploradas recentemente. Neste trabalho, uma máquina síncrona de ímanes permanentes é otimizada para ser usada como motor de um carro elétrico da competição Formula Student, requerendo alto desempenho com um alto rácio de potência/volume. Dois diferentes materiais magnéticos foram testados para serem usados no núcleo do motor: o típico Ferro-Silício (FeSi) e Vanádio-Cobalto-Ferro (VCoFe). Este projeto pretende definir em que condições a utilização da liga de VCoFe, caracterizada pelo seu alto ponto de saturação 2.2-2.4 T, pode ser vantajosa em comparação com a liga de FeSi. Uma otimização de multiobjetivo foi desenvolvida para identificar os melhores parâmetros e o desenho da máquina, com especial atenção ao seu rendimento e potência específica, cumprindo sempre os constrangimentos. Resultados demonstram que o uso do VCoFe como material do núcleo providencia mais benefícios na potência específica quando comparado com o FeSi. Superando este num aumento estimado de 3\% de rendimento, para o mesmo valor de binário, e um aumento de até 70\% de binário para o mesmo rendimento. Para o veículo da FST, com um binário de 20 Nm, observou-se um aumento de 1.7\% de rendimento e uma redução de 11\% do volume do motor.
Ferro-Silício, Máquina síncrona de ímanes permanentes, Método de elementos finitos, Modelo electromagnético, Otimização de multiobjetivo.

Outubro 14, 2020, 15:0

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Orientação

ORIENTADOR

João Filipe Pereira Fernandes

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar