Riassunto analitico
Negli ultimi anni, le applicazioni di macchine sincrone a magneti permanenti sono cresciute esponenzialmente. La ragione principale che sta motivando questo sviluppo straordinario riguarda le ottime caratteristiche che presentano alcune tipologie di magneti, infatti nelle macchine elettriche a magneti permanenti si tende ad utilizzare materiali ferromagnetici duri che garantiscono un flusso magnetico rilevante, per cui si utilizzano terre rare come NdFeB o SmCo. Il lavoro di tesi si basa sull’analisi delle prestazioni elettromagnetiche del motore FStudent del Dipartimento di Ingegneria ‘Enzo Ferrari’ di Modena. La prima parte del lavoro è un’introduzione al motore sincrono AC brushless, sulle sue caratteristiche e sul modo in cui viene generata coppia nel motore, per poi analizzare i vantaggi e gli svantaggi per applicazioni automotive. Saranno descritte successivamente le caratteristiche dei magneti permanenti e classificati a seconda del materiale di cui sono composti con particolare attenzione per i magneti realizzati in terre rare. La parte centrale del lavoro riguarda l’analisi delle prestazioni elettromagnetiche, per cui il motore sarà soggetto a diverse simulazioni al fine di ottenere valori di coppia accettabili. Verrà effettuata un’analisi sulla parziale smagnetizzazione dei magneti permanenti, nella fattispecie magneti al Samario Cobalto, a diverse temperature di lavoro per verificare che le proprietà magnetiche non vengano modificate in seguito a condizioni termiche critiche. Nell’ultima parte, il lavoro sarà concentrato sulla possibilità di scegliere un nuovo materiale per i magneti che, sebbene sia meno prestante, garantisca buone prestazioni a beneficio di un peso economico inferiore. Saranno pertanto effettuate le stesse simulazioni per ogni tipologia di magnete permanente e infine verranno discussi tutti i risultati in termini di coppia del motore.
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