diseño, cálculo y análisis de la aplicación de un motor lineal síncrono con imanes permanentes

241 Pages·2011·41.19 MB·Spanish

Departamento de Mecánica

PROYECTO FIN DE CARRERA

DISEÑO, CÁLCULO Y ANÁLISIS DE
LA APLICACIÓN DE UN MOTOR
LINEAL SÍNCRONO CON IMANES
PERMANENTES

Autor: Daniel González García

Tutor: Edwin Laniado Jácome

Leganés, abril de 2011

Título: Diseño, cálculo y análisis de la aplicación de un motor lineal síncrono
con imanes permanentes.
Autor: Daniel González García
Director: Edwin Laniado Jácome

EL TRIBUNAL

Presidente: Jesús Meneses Alonso

Vocal: Jaime Montoya Larrahondo

Secretario: Ramón Gutiérrez Moizant

Realizado el acto de defensa y lectura del Proyecto Fin de Carrera el día 29 de abril de
2011 en Leganés, en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad Carlos III de
Madrid, acuerda otorgarle la CALIFICACIÓN de

VOCAL

SECRETARIO PRESIDENTE

A mis padres.

Resumen

En la realización de este proyecto fin de carrera se ha diseñado la estructura
portante de un motor linear síncrono de imanes permanentes. Se utilizó un programa de
magnetismo basado en el método de elementos finitos MEF para calcular las fuerzas
magnéticas provocadas por el flujo magnético entre los imanes y la armadura. El
modelo del prototipo se realizó mediante un programa de diseño asistido por ordenador
CAD, importándolo posteriormente a un programa de análisis de elementos finitos FEA
para el estudio del comportamiento mecánico de sus piezas. Las simulaciones obtenidas
con éste último en las condiciones más reales posibles se obtuvieron unos resultados
que permitieron conocer los puntos más débiles de la estructura, y permitiendo unas
mejores para re-diseñarlo y obtener así un prototipo que soporte cualquier tipo de
solicitación sin fallo.

Palabras clave: Motor linear, imanes permanentes, elementos finitos, MEF, armadura,
modelo, prototipo, CAD, análisis, FEA, simulaciones, estructura, solicitación.

Abstract

In conducting this project has been designed bearing structure of a permanent
magnet linear synchronous motor. It used a magnetism program based on finite element
method FEM to calculate the magnetic forces caused by magnetic flux between the
magnets and armature. The prototype model was made through a program of computer-
aided design CAD, then importing it to a program of finite element analysis FEA to
study the mechanical behavior of its parts. The simulations obtained with that one, in
the most real situation, results that were obtained allowed to know the weakest points of
the structure, and allowing for improvements in re-design and to obtain a prototype that
supports any type of solicitation without failure.

Keywords: Permanent magnet, linear motor, finite element, FEM, armature, prototype,
model, CAD, analysis, FEA, simulations, structure, solicitation.
Glosario

2D Dos dimensiones
3D Tres dimensiones
CAD Computer-Aided Design
FEA Finite Element Analysis
FEM Finite Element Method
MEF Método de los Elementos Finitos
MES Mechanical Event Simulation
MLSIP Motor Lineal Síncrono de Imanes Permanentes