Dissertação
Heat Extraction Systems for Permanent Magnet Synchronous Machines EVALUATED
A União Europeia impõe cada vez mais medidas para garantir uma transição para o transporte elétrico. Assim, as comunidades industrial e científica têm-se dedicado ao desenvolvimento de soluções que substituam os motores de combustão e outras fontes de energia, de modo a reduzir significativamente a pegada de carbono na atmosfera. Consequentemente, tem havido um foco no desenvolvimento de máquinas elétricas com maior densidade de potência e melhor eficiência. Contudo, as restrições térmicas permanecem um desafio crítico, visto que a temperatura máxima permitida nos componentes limita o desempenho da máquina. Esta dissertação centra-se no desenvolvimento de modelos térmicos computacionalmente precisos para uma Máquina Síncrona de Ímanes Permanentes do tipo Spoke, utilizando métodos analíticos e numéricos. Foi desenvolvido um modelo eletromagnético para estimar as perdas no motor, incluindo perdas de cobre, ferro e ímanes, incorporando dados experimentais dos ímanes e do núcleo do estator da máquina. O modelo numérico foi utilizado para validar o modelo analítico, garantindo a sua fiabilidade. Os resultados demonstraram uma forte concordância entre os modelos LPTN e FEA, com um erro máximo de 4,18\%. Regiões críticas, como os enrolamentos, foram identificadas como suscetíveis a um aquecimento significativo. O modelo térmico analítico desenvolvido não considerou o fluxo axial de calor do rotor para o exterior, o que causou uma maior acumulação de calor nesta região. Este estudo serve de base para investigações futuras em sistemas de extração de calor, permitindo a otimização de estratégias de arrefecimento e fornecendo um quadro robusto para o avanço do estudo térmico deste motor.
novembro 28, 2024, 14:0
Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Auxiliar