Study of innovative electric machines for high efficiency vehicular traction applications

Questa tesi contiene alcuni dei temi riguardanti le macchine elettriche per trazione veicolare che si sono arontati durante i tre anni di dottorato di ricerca. Il lavoro è suddiviso in due parti. La prima parte si concentra su aspetti tecnologici e riguarda alcuni studi ed attività sperimentali che vanno a risolvere alcune problematiche comuni delle macchine elettriche per trazione, in particolare il deflussaggio e le pulsazioni di coppia. La seconda parte, invece risulta essere più teorica e si concentra su alcuni metodi matematici di modellizzazione ed analisi sviluppati per facilitare la progettazione e lo studio delle macchine elettriche che si è portato avanti durante il periodo di dottorato. I capitoli della prima parte sono così suddivisi: 1. Sviluppo e sperimentazione di un motore a magneti permanenti prototipale; interamente concepito, progettato e realizzato presso l'Università degli Studi di Trieste; in cui un nuovo metodo di deflussagio per alte velocità è stato implementato. Inoltre tale tecnologia è stata assoggettata a brevetto. 2. Ottimizzazione multi obiettivo di un motore sincrono a magneti permanenti a riluttanza assistita per applicazioni nell'industria automobilistica. L'ottimizzazione aveva lo scopo di supportare un progetto industrale portato avanti da un nostro partner ed ancora in atto, di conseguenza nessun prototipo è ancora stato realizzato. 3. Studio e ottimizzazione di una bietta magnetica per motori con statore a cave aperte, in grado di ridurre la pulsazione di coppia. La seconda parte propone dei metodi di analisi numerica delle macchine elettriche sviluppati per modellizzare ed analizzare diversi tipi di macchine a magneti permanenti. La principale criticità alla quale questi capitoli tentano di dare soluzione è quello di trovare dei metodi di analisi delle macchine a magneti permanenti accurati, senza dover ricorrere a simulazioni transitorie agli elementi niti, che come è noto sono molto dispendiose in termini di tempo.