Estudio del campo magnético en vacío en el entrehierro de una máquina eléctrica de imanes permanentes y flujo axial mediante el método de los subdominios

Abstract

En esta Tesis Doctoral se realiza un estudio del campo magnético en vacío en el entrehierro de una máquina eléctrica de imanes permanentes de flujo axial, mediante el Método de los Subdominios. A partir de este campo, se calculan el resto de variables electromecánicas, como fuerza electromotriz inducida y par de reluctancia. El Método de los Subdominios divide la geometría a estudiar en regiones lo suficientemente sencillas, denominadas subdominios, en las que se resuelven directamente las ecuaciones de Maxwell en magnetostática. La distribución del campo magnético se obtiene aplicando las condiciones de contorno en las fronteras entre los subdominios. Los resultados obtenidos se comparan con los proporcionados mediante el Método de los Elementos finitos. Para ello se dispone del software comercial FLUX3D, que permite calcular las mismas variables que las obtenidas por el Método de los Subdominios. Finalmente, se comprueba la validez del modelo comparando los resultados obtenidos mediante el Método de los Subdominios y a través de las simulaciones por Elementos Finitos, con las medidas realizadas en el ensayo de un prototipo de generador eléctrico de imanes permanentes y de flujo axial. Con este fin, se construyó un banco para realizar los correspondientes ensayos, y un prototipo de máquina de flujo axial e imanes permanentes, compuesta por un rotor interno y dos estátores externos.