Dissertação
{pt_PT=Mechanical Design of a Formula Student Electric Motor} {} EVALUATED
{pt=O desenvolvimento próprio dos seus próprios motores é um novo desafio para as equipas de Formula Student, não há muitas soluções disponíveis no mercado para este tipo de competição. A equipa Formula Student Técnico (FST) Lisboa aceitou este desafio de desenvolver motores próprios e já conta com um protótipo anteriormente construído. O trabalho desenvolvido nesta tese começa com a produção, montagem e teste de um protótipo de segunda geração projetado ainda no âmbito da área técnica de Propulsão. Durante a produção e montagem, foram encontrados problemas que vieram a limitar o desempenho do motor. Paralelamente à produção, uma bancada de testes foi projetada e construída. Com o motor completo e a bancada de testes operacional, uma bateria de teste foi realizada para determinar as características do motor. Com todo o conhecimento adquirido de cada passo anterior, foram modelados sete novos conceitos - quatro referentes a preocupações eletromagnéticas e três referentes ao arrefecimento do motor. Com modelos de elementos finitos (eletromagnéticos e térmicos) para analisar cada conceito, os melhores foram escolhidos. Esse conceito foi desenvolvido e um motor completo modelado, as principais análises estruturais foram realizadas com software de elementos finitos para todos os componentes críticos. Além disso, houve grande ênfase na acomodação elétrica e mecânica de todos os componentes. É ainda apresentado um plano/conjunto de tarefas envolvidas no projeto e produção do motor. , en=Self-developing their own motors is a new challenge concerning for Formula Student teams, there’re not many solutions available on the market for this type of competition. Formula Student Técnico (FST) Lisboa took this challenge and is working on its own motors with one prototype previously built. This work begins with the manufacturing, assembling and testing of a second-generation prototype designed by the Powertrain technical area. While manufacturing and assembling, problems that would limit the motor performance were found. Parallel to the manufacturing, a test bench was projected and built. With the motor assembled and the test bench operational, a battery of tests was performed to determine the characteristics of the motor. With all the knowledge acquired with every step before, seven new concepts were modeled – four regarding electromagnetic concerns and three regarding the cooling of the motor. With finite elements models (electromagnetic and thermal) to analyze each concept, the best ones were chosen. This concept was developed, and a complete motor modeled, and major structural analysis was performed with finite element software to every critical component. Besides, there was a major emphasis on electrical and mechanical accommodation of every component. Also, a plan/tasks involved with the motor design and production are presented. }
novembro 13, 2019, 15:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Luís Alberto Gonçalves de Sousa
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar