Resumo

ARAGON-VERDUZCO, David Antonio et al. Simulación numérica de un motor jaula de ardilla que incluye cuñas magnéticas y ventilaciones radiales. Ing. invest. y tecnol. [online]. 2021, vol.22, n.4, e1840.  Epub 31-Jan-2022. ISSN 2594-0732.  https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2021.22.4.025.

Este trabajo es una propuesta de un modelo de elementos finitos para obtener el desempeño electromagnético de un motor jaula de ardilla que cuenta con cuñas magnéticas y ventilaciones radiales. Para el análisis del desempeño electromagnético, en la etapa de diseño, evitando la necesidad de construir un prototipo, se propone un modelo simple de elementos finitos en dos dimensiones que incluye componentes como cuñas magnéticas utilizadas para mantener los devanados en las ranuras del estator, ventilaciones radiales en el núcleo, que son parte del sistema de enfriamiento del motor, y efectos de borde para complementar el modelo. Los núcleos del estator y del rotor se modelan con una permeabilidad homogénea equivalente, obtenida de la combinación de las salidas de aire radiales del rotor y el estator y material del núcleo magnético. También se considera la permeabilidad de las cuñas magnéticas. Los efectos de borde que se consideran son: la inductancia de dispersión en el cabezal del devanado, el cual representa el flujo disperso al final de las bobinas del estator, y una impedancia equivalente entre las barras del rotor debido a la conductividad y el flujo disperso en los anillos de la jaula de ardilla. Para validar el modelo, los resultados obtenidos se comparan con pruebas experimentales realizadas en estado estable. Adicionalmente, las pruebas de rotor bloqueado y sin carga se simulan para estimar los parámetros del circuito equivalente y obtener la curva par-velocidad del motor inducción, la cual se compara con la curva obtenida mediante el teorema de Thévenin. Los resultados del modelo propuesto son cercanos a los obtenidos en el laboratorio. La implementación de un modelo 3D es compleja y el costo computacional puede ser alto comparado con el modelo 2D desarrollado en este trabajo.

Palavras-chave : Desempeño electromagnético; simulación numérica; motor jaula de ardilla; cuñas magnéticas; ventilaciones radiales.

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