• internal rotor
• metodo FEM Quasi-3D
• motore brushless a flusso assiale

La presente tesi ha come obiettivo il dimensionamento di un motore brushless a flusso as-siale con architettura statore- rotore-statore (S-R-S), detto anche AFIR (Axial Flux Internal Rotor). Come si intuisce da questo nome, legato alla sua principale caratteristica costrutti-va, il motore si sviluppa in direzione assiale ed ha struttura costituita da un solo rotore po-sizionato tra due statori. Ogni statore è costituito da un giogo e da un determinato numero di denti, sui quali sono avvolte le bobine; mentre il rotore è composto dai magneti perma-nenti e, in base alla configurazione scelta, da un giogo rotorico.
L’elaborato è strutturato in due parti: la prima è un’introduzione sullo stato dell’arte delle macchine brushless a flusso assiale, nella quale si descrivono le caratteristiche principali delle diverse topologie di macchina; la seconda parte si incentra sul dimensionamento del motore, eseguito tenendo sempre in considerazione le specifiche di progetto, le quali pre-vedono un suo impiego in applicazioni ad alta velocità e bassa coppia.
Il processo di dimensionamento è suddiviso in due fasi: la prima prevede un’analisi del motore con un approccio analitico, volto a stimare i parametri geometrici e costruttivi che lo descrivono. L’esito della prima analisi non determinerà le caratteristiche definitive del motore, ma permetterà di ottenere una base di partenza per la fase successiva, nella quale verrà eseguita un’analisi agli elementi finiti (FEM) della macchina. Con questa seconda analisi verranno aggiornati tutti i parametri calcolati analiticamente, con l’obiettivo di ot-timizzarli fino a raggiungere la configurazione definitiva della macchina.
L’analisi FEM viene eseguita col software di simulazione Simcenter MagNet, considerando una tecnica di simulazioni Quasi-3D, che prevede la suddivisione del modello 3D della macchina a flusso assiale in diversi modelli 2D lineari, ognuno analizzato singolarmente. In una fase successiva, i risultati ottenuti vengono sommati per ottenere quelli relativi al modello 3D. Questa tecnica, come mostrato in letteratura, è un efficace strumento che permette di ottenere risultati in linea rispetto a quelli di una simulazione 3D e con un peso computazionale molto inferiore. I risultati vengono poi validati con una simulazione del modello 3D per valutare l’accuratezza del metodo quasi 3D.
Infine, verrà riportato l’esito del dimensionamento, nel quale saranno evidenziati i valori stabiliti per tutti i parametri caratteristici del motore