Diseño y análisis de máquinas síncronas de reluctancia para la sustitución de máquinas de imanes de tierras raras en aplicaciones de baja velocidad

Zusammenfassung

En los últimos años las máquinas síncronas de reluctancia están adquiriendo un importante protagonismo en diversas aplicaciones industriales, hasta tal punto de desplazar tanto a las máquinas de inducción (debido a la mejora de rendimiento que poseen al no haber pérdidas en el rotor), así como a las máquinas de imanes (gracias a la reducción de coste ante la ausencia de imanes en el rotor). A pesar de ello, resulta significativa la ausencia de estas máquinas para su uso en aplicaciones en las que se requiere baja velocidad y alta densidad de par, aplicaciones en las que las máquinas de imanes se han impuesto mayoritariamente. Frente a esta realidad, esta tesis viene a establecer los criterios de diseño con los que se deben diseñar tanto las máquinas síncronas de reluctancia como las máquinas síncronas de reluctancia asistidas por imanes, para poder lograr las mejores prestaciones en aquellas aplicaciones en las que un alto par y bajas revoluciones sean requeridos. Para ello se ha desarrollado una metodología de dimensionamiento y cálculo de máquinas de reluctancia que, tras ser validada tanto mediante programas de simulación de elementos finitos como mediante la construcción y ensayos de un prototipo, nos permite analizar la influencia de los distintos parámetros de estas máquinas en sus prestaciones finales. Finalmente, esta tesis viene a dar un poco de luz sobre las capacidades de las máquinas síncronas de reluctancia, sus limitaciones, así como sus ventajas y desventajas frente a las máquinas homólogas de imanes permanentes y de inducción.