Capitolo 5 Conclusioni e sviluppi futuri
5. CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI
5.1 Conclusioni
Il lavoro di tesi svolto ha permesso di determinare una geometria tale da garantire sia il requisito di Chip Shear Torque che il rispetto degli ingombri al fine di progettare, in maniera preliminare, il RFM. L’intera analisi ha riguardato solo il caso stazionario, esaminando in tal modo varie configurazioni, riportate nella Tab.3.1 nel capitolo 3.
Lo studio del RFM è stato affrontato tramite l’uso di due modelli.
Nella prima fase di studio il modello utilizzato è stato quello teorico, adottando la teoria dei circuiti magnetici equivalenti. È quindi stata ricavata la coppia magnetica, ottenuta a sua volta differenziando rispetto alla variazione angolare l’energia magnetica. In tale modello viene così messo in evidenza il legame tra la corrente e la rotazione. Da tale modello è stato poi possibile ricavare gli andamenti della coppia magnetica. Successivamente si è passati al modello numerico, utilizzando il software Ansys 8.0.
Sono stati effettuati 36 modelli (questo numero è il risultato della combinazione di rotazioni e corrente scelte) da cui è stato possibile ricavare nuovamente gli andamenti relativi alla coppia magnetica, necessari per il confronto.
È stato inoltre possibile esaminare quali e quante zone siano influenzate dalla saturazione magnetica (l’analisi si è focalizzata principalmente nelle zone di materiale ferromagnetico), potendo mettere in relazione la dipendenza delle forze e coppie magnetiche con tali effetti.
Anche se non si è trovata una perfetta corrispondenza tra il modello teorico e quello numerico si è arrivati ad andamenti che presentano tra loro delle discrepanze accettabili, in cui le maggiori differenze si hanno in prossimità di correnti e rotazioni massime. Questo fenomeno è dovuto prevalentemente alla presenza di zone in cui la densità delle linee di flusso è alta, appunto quelle zone in cui la corrente e la rotazione raggiungono i valori più alti.
Tuttavia l’errore percentuale in tali zone non supera mai l’8%.
Le differenze in questione possono essere imputabili a fenomeni legati alla saturazione magnetica, ma non all’ipotesi di linearità presente all’interno del modello teorico e non in quello numerico. A sostegno di questa affermazione nel
Capitolo 5 Conclusioni e sviluppi futuri
capitolo 3 è stato riportato l’andamento dei risultati Ansys nei due casi, in cui si osservano differenze insignificanti, anche per correnti e rotazioni massime. Il fenomeno della saturazione, che nel nostro caso avviene solo in zone molto piccole e localizzate, è relativo ovviamente al tipo di materiale in esame ed in particolare al valore di soglia Hsat (raggiunto e superato il quale si ha l’inizio degli effetti di saturazione) ed ovviamente alla permeabilità che condiziona in modo determinante il percorso dei flussi.
Un’altra approssimazione considerata è quella relativa alla geometria dei tubi di flusso che sono stati considerati a sezione costante e soprattutto rettilinei nell’attraversamento delle zone di traferro, cosa diversa dalla realtà e che ha influenzato in parte il calcolo delle riluttanze.
In virtù dei risultati ottenuti tale metodologia può quindi essere ritenuta valida per una progettazione, almeno per la fase preliminare, dei motori RFM.
In particolar modo riveste una grande importanza l’analisi FEM che certamente si è rivelata uno strumento essenziale per una corretta scelta dei materiali e per una verifica sulla geometria ricavata dal modello teorico.
5.2 Sviluppi Futuri
L’assenza di un’approccio sperimentale (inteso come realizzazione di un prototipo e la sua verifica al banco prova ) ha certamente il suo peso nello studio in questione. Seppur alla massima precisione ottenibile, tenendo ovviamente conto dei tempi di elaborazione, l’analisi FEM non può sostituire l’analisi sperimentale. Ciò implica un’incertezza nei risultati ottenuti che potrebbe essere aggirata mediante l’uso di fattori correttivi che tuttavia richiederebbero una fase di sperimentazione. A sostegno della bontà dell’analisi vi è il fatto che è stato tenuto conto delle coppie connesse alla presenza di fluido nella servovalvola DDV ed ovviamente al contributo relativo alla molla di centraggio. In tal modo è stato possibile avvicinarsi il più possibile al caso reale, facilitando uno studio futuro.
