Projeto otimizado e análise por elementos finitos de um motor a relutância variável 8/6 tetrafásico

Abstract

O motor a relutância variável (MRV) tem sido considerado uma alternativa viável para substituir os motores elétricos clássicos em aplicações que demandam acionamentos com velocidades variáveis. Este motor é robusto, dispõe de uma construção simples e tem a vantagem de possuir um rotor que não necessita de enrolamentos ou ímãs permanentes para operar. Neste trabalho, um MRV 8/6 tetrafásico é projetado a fim de substituir um motor de indução trifásico (MIT), utilizando a mesma carcaça disponível. Na metodologia adotada para o projeto, os dados mecânicos da carcaça do MIT são utilizados como parâmetros iniciais para o cálculo das dimensões do MRV. A escolha dos ângulos dos arcos dos polos do MRV é otimizada através da análise por elementos finitos. Além disso, as simulações realizadas via elementos finitos possibilitam a visualização da distribuição do fluxo magnético na estrutura do MRV e o levantamento de dados importantes como os perfis de indutância e de fluxo concatenado, e o torque do motor projetado. O maior erro relativo obtido para a densidade de fluxo magnético no núcleo do motor foi de 1,69% e o torque resultante do MRV foi muito próximo do torque requerido inicialmente. Esses resultados apresentados validam o protótipo projetado e consolidam a metodologia de projeto utilizada.