Sviluppo di un design per macchine elettriche ad alta velocita' basato su limiti elettromagnetici

The goal of this thesis was to investigate the performance of an high-speed electrical machine explaining the relationship between different design choices and analyzing the result thanks to a FE simulator developed by IEM RWTH Aachen University. The thesis will be so divided; in a first part the motivation on why this topic is so relevant especially nowadays, the state of art is investigated gathering most of the commercial high-speed motor and describing their functionality. Then a digression is done regarding all different design choices the producer can done and how those can affect the overall electrical machine, in conjunction with this all the formulae used. In particular a sensitivity analysis is done in order to find some relation between different parameter. Finally the results of the simulated machine are provided and the comparison between them is given, the guidelines are drawn and the conclusion are given.

L'obiettivo di questa tesi e' quello di indagare le prestazioni di una macchina elettrica ad alta velocità spiegando la relazione tra diverse scelte progettuali e analizzando il risultato grazie ad un simulatore FE sviluppato dall'IEM RWTH Aachen University. La tesi sarà così divisa; in una prima parte si motiva il motivo per cui questo argomento è così rilevante soprattutto al giorno d'oggi, si analizza lo stato dell'arte raccogliendo la maggior parte dei motori ad alta velocità commerciali e descrivendone la funzionalità. Quindi viene fatta una digressione su tutte le diverse scelte progettuali che il progettista può fare e su come queste possono influenzare la macchina elettrica complessiva, insieme a tutte le formule utilizzate. In particolare viene effettuata un'analisi di sensibilità per trovare qualche relazione tra i diversi parametri. Infine vengono forniti i risultati della macchina simulata e viene fornito il confronto tra loro, vengono tracciate le linee guida e fornite le conclusioni.