Sommario
Questo elaborato si propone di dimensionare e analizzare un motore sincrono a ri- luttanza (SynRM - Synchronous Reluctance Machine) validando il modello con prove sperimentali sullo stesso. Il progetto `e stato sviluppato partendo da un motore gi`a in produzione, che `e stato sezionato allo scopo di avere misure precise della geometria interna, sia di statore che di rotore; sono state poi effettuare scansioni della superficie e delle misure sull’intera macchina.
Questi dati, opportunamente elaborati mediante un software di editing di immagini, sono stati importati in un software agli elementi finiti (FEM - Finite Element Method).
Data la possibilit`a di avere una macchina fisica, si `e proceduto a fare un confronto diretto fra le prove sperimentali e i risultati delle simulazioni, al fine di validare il modello creato via software, verificando che quest’ultimo risponda nel modo pi`u simile possibile alla macchina reale con i relativi limiti e approssimazioni.
Con l’obiettivo di realizzare un software che sia utile alla progettazione di macchine sincrone a riluttanza `e stato implementato un file Excel che si interfaccia al modello FEM mediante la scrittura di un codice in VBA (Visual Basic Applications) che sia in grado di dialogare con il software di simulazione. I vari fogli del file Excel, servono come interfaccia grafica per l’inserimento dei dati di ingresso, geometrie e dati di targa della macchina, ma anche come centro di controllo per le varie simulazioni.
Lo scopo `e quello di creare uno strumento versatile per la progettazione e l’ana- lisi delle macchine a riluttanza. Inoltre, i risultati elaborati dal software, vengono direttamente importati in Excel sotto forma di tabelle e grafici; questo `e stato ottenuto sfruttando sempre simulazioni statiche che hanno permesso di avere elaborazioni relati- vamente veloci, dell’ordine di pochi minuti. Viceversa, poich´e le simulazioni dinamiche richiedono tempi molto lunghi `e stato deciso di non renderle totalmente automatiche, dando la possibilit`a all’utente di lanciarle direttamente dal software.
Per poter in qualche modo risolvere o quantomeno abbreviare i tempi di simulazione
`e stata implementata anche la possibilit`a di creare solo un quarto di macchina, cosa pensata in modo specifico proprio per le simulazioni dinamiche. Cos`ı come `e stato implementato, il software permette un uso totale di quasi tutte le sue funzioni anche ad un utente che non sia in possesso della versione full, perch´e il modello `e in 2D e tutte le simulazioni sono statiche.
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Abstract
This elaborate it is proposed to dimension and analyze a Synchronous Reluctance Machine (SynRM), proving the model with experimental tests.
The project has been developed starting from an motor already in production, which has been sectioned in order to obtain precise measurements of the internal geometry (stator and rotor). After that, we have made scans of the machine’s surface and the measures of the equipment.
This data, appropriately processed by an image editing software, have been impor- ted into a finite element software.
Therefore, we proceed to make a direct comparison between the experimental tests of the simulation results on the physical machine, in order to validate the model created by software. We are then ensured that it responds as closely as possible to the real machine with the relative limits and approximations.
The purpose of this elaborate is to create a versatile tool for the design and analy- sis of Reluctance machines. The designed software uses a file excel that interfaces to the FEM model through a VBA code that is capable of dialoguing with the software simulation. The various sheets of the file excel serve as a graphical interface for the insertion of the input data, geometries and data plate of the machine, but also as the control center for the various simulations.
Moreover, the software processes the results directly imported into excel in the form of tables and graphs; this makes the simulations more statics and have allowed to ob- tain elaborations relatively fast, of the order of a few minutes. Since these dynamic simulations require a very long time, it was decided not to make them fully automated allowing to launch them directly from the software.
In order to solve, or at least shorten, the simulation time, it was also implemented the ability to create only a quarter of a machine, specifically thought for dynamic simulations. Just as has been implemented, the software allows use of nearly all its functions also to a user who is not in possession of the full version, because the model is 2D and all simulations are static.
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