Progettazione di un Motore Elettrico IPM V-type con SyR-e = Design of an IPM V-type Electric Motor with SyR-e

I motori elettrici sono sempre più diffusi nei diversi settori della società, dal campo industriale alle applicazioni residenziali o alla mobilità. Tra le diverse tipologie di macchine elettriche, la struttura IPM (Interior Permanent Magnet) è in crescente diffusione. Si propone un metodo di progettazione di motori IPM V-type a doppio strato attraverso l'utilizzo del tool di progettazione open-source SyR-e (Synchronous Reluctance, machines, - evolution). SyR-e è un codice sviluppato in Matlab e si dimostra flessibile permettendo all'utente di cambiare o estendere le sue funzionalità. Mediante un'opzione di design automatico disponibile in SyR-e, si ottiene un progetto preliminare di motore IPM a singolo strato. Poi tramite l'interfaccia grafica si modifica in modo mirato alcune parti della struttura. Per migliorare la macchina si eseguono algoritmi di ottimizzazione multi-obiettivo e si analizzano i risultati tramite simulazioni elettromagnetiche ad elementi finiti, entrambi si sono dimostrati necessari per la progettazione del motore IPM V-type a doppio strato perché non è noto un modello analitico di tale struttura. Tra le simulazioni condotte si possono evidenziare il calcolo dell'andamento istantaneo di coppia, dell'ampiezza di corrente caratteristica e delle mappe di perdita nel ferro. Tramite un'opzione dedicata è possibile manipolare le informazioni del modello magnetico in modo da ricavare le traiettorie per il controllo motore MTPA (Maximum Torque Per Ampere) e MTPV (Maximum Torque Per Voltage). Ulteriore risultati sono le caratteristiche elettromeccaniche della macchina. Infine una volta progettato il motore elettrico che soddisfa le richieste, si procede con le analisi termiche mediante il software Motor-CAD. SyR-e risulta uno strumento agile e sviluppato in modo da integrare molteplici funzioni. I motori IPM si confermano delle macchine con ottimi rendimenti e alte densità di coppia.