Motore a riluttanza a flusso variabile: progettazione, analisi e ottimizzazione

La progettazione di motori alternativi ai tradizionali SPM e IPM è di grande interesse per il superamento delle attuali problematiche legate all’utilizzo dei magneti permanenti: a questo fine viene proposto lo studio e un rapido sviluppo progettuale di un motore a riluttanza a flusso variabile (VFRM). Partendo da una serie di specifiche iniziali e una volta indagato il principio di sviluppo della coppia, ricorrendo ad un algoritmo di ottimizzazione verrà proposta quella particolare geometria della lamiera in grado di soddisfare i criteri richiesti di coppia e fattore di potenza. Nonostante l’elevato grado di libertà nel controllo in deflussaggio della macchina e la possibilità di controllare la tensione di armatura, elevati fattori di potenza sono concessi esclusivamente con elevate densità di corrente nell’avvolgimento di eccitazione. Per affrontare questo problema, vengono valutate le implicazioni termiche ed elettriche dell’uso di conduttori forati che consentono il passaggio del refrigerante attraverso di essi, piuttosto che fare affidamento su conduttori tradizionali. Tuttavia, anche con questo approccio, le densità di corrente rimangono così elevate da non consentire prestazioni competitive rispetto alle macchine convenzionali disponibili sul mercato.