Cálculo y diseño de motor lineal tubular con imanes permanentes

Cálculo y Diseño de un Motor Lineal Tubular de Imanes
Permanentes


Memoria Descriptiva

Índice
1.1. Objeto del Proyecto

Pág. 1

1.2. Titular

Pág. 1

1.3. Antecedentes

Pág. 1

1.4. Introducción a las Máquinas Especiales

Pág. 2

1.5. Tipología de las Máquinas Eléctricas Lineales

Pág. 3

1.6. Principio de Funcionamiento del Motor Lineal Plano

Pág. 8

1.7.Diferencias Principales entre los Motores Lineales y los Rotativos

Pág. 9

1.8. Efectos Especiales

Pág. 10

1.8.1. Efectos de los Extremos

Pág. 10

1.8.1.1. Efectos de la Longitud Finita

Pág. 10

1.8.1.2. Efecto de Ancho Finito

Pág. 12

1.8.1.3. Efectos de Penetración

Pág. 14

1.9. Factor de Calidad “G”

Pág. 16

1.10. Imanes Permanentes

Pág. 21

1.10.1. Tipos deImanes Permanentes

Pág. 22

1.10.1.1. Imanes de Ferrita

Pág. 22

1.10.1.2. Imanes ALNICO

Pág. 23

1.10.1.3. Imanes Nd – Fe – B

Pág. 23

1.10.1.4. Imanes Sm – Co

Pág. 24

1.10.2. Direcciones de Orientación

Pág. 24

1.10.3. Geometría Básica

Pág. 25

1.10.4. Motores de Imanes Permanentes

Pág. 26

i

Memoria Descriptiva

1.10.4.1. Motores de CorrienteContinua de Imanes
Permanentes

Pág. 26

1.10.4.2. Motor Síncrono de Imanes Permanentes

1.11. Control de Máquinas mediante la Electrónica de Potencia

Pág. 30

Pág. 33

1.11.1. Desarrollo de los Componentes Electrónicos

Pág. 33

1.11.2. Control Electrónico de Máquinas Eléctricas

Pág. 35

1.11.3. Transistores de Unión Bipolares (BJT)

Pág. 35

1.11.3.1. El Transistor de UniónPág. 35

1.11.3.2. Comportamiento Físico de un Transistor
Bipolar

Pág. 38

1.11.3.3. El Transistor de Unión Bipolar como
Interruptor

Pág. 39

1.11.3.4. Velocidad de Conmutación del BJT
1.11.4. Transistor de Efecto Campo

Pág. 40
Pág. 42

1.11.4.1. Transistores de Unión de Efecto Campo

Pág. 42

1.11.4.2. Funcionamiento del JFET

Pág. 43

1.11.4.3. El MOSFET deAcumulación

Pág. 44

1.11.4.4. Estructura del MOS de acumulación

Pág. 45

1.11.4.5. Comportamiento Físico del MOSFET de
Acumulación

Pág. 46

1.11.4.6. El FET como Interruptor

1.12. Estado Actual de las Máquinas Eléctricas Lineales

Pág. 47

Pág. 48

1.12.1. Motores Lineales de Inducción

Pág. 48

1.12.2. Motores Lineales Síncronos

Pág. 60

1.12.3. Motores Lineales conSuperconductores

Pág. 60

1.12.4. Otros Motores Lineales

Pág. 63

1.12.5. Características Generales de los Motores Lineales

Pág. 66

1.12.6. Motor Lineal Tubular. Limitaciones de otros Motores
Lineales

Pág. 66

ii

Memoria Descriptiva

1.13. Descripción del Motor

Pág. 67

1.13.1. Introducción

Pág. 67

1.13.2. Parte Fija o Estator

Pág. 67

1.13.2.1. CircuitoEléctrico

Pág. 67

1.13.2.2. Circuito Dieléctrico

Pág. 68

1.13.2.3. Circuito Magnético

Pág. 69

1.13.3. Parte Móvil

Pág. 72

1.13.3.1. Circuito Magnético

Pág. 72

1.13.4. Construcción Mecánica

Pág. 73

1.13.5. Alimentación Controlada mediante Transistores

Pág. 74

1.14. Diagrama de Gantt

Pág. 75

1.15. Resumen del Presupuesto

Pág. 75

1.16.Bibliografía

Pág. 76

iii

Memoria Descriptiva

Relación de figuras
Fig. 1

Transformación tipológica de un motor de inducción rotativo en un motor
lineal plano.

Fig. 2

Motor lineal de inducción plano de simple inductor con lámina
conductora para disminuir la reluctancia magnética.

Fig. 3

Motor lineal de inducido plano, de doble inductor, con lámina conductora
sólida comoinducido.

Fig. 4

Transformación tipológica de un motor de inducción rotativo en un
motor lineal tubular. (La flecha indica el sentido del campo magnético).

Fig. 5

Motor lineal tubular trifásico.

Fig. 6

Motor lineal tubular de simple inductor, con cilindro conductor sólido
como inducido y cilindro externo de material ferromagnético, para
disminuir la reluctancia magnética.

Fig. 7...