Diseño electromagnético de Máquinas Eléctricas con el programa de elementos finitos FEMM

Abstract

En el presente Trabajo Fin de Grado se efectúa un estudio de diversos conceptos relativos al electromagnetismo, a las máquinas eléctricas y al método de elementos finitos, todo ello orientado hacia el diseño de máquinas eléctricas, con la herramienta de software libre FEMM (Finite Element Method Magnetic). Se detallan asimismo ciertas particularidades del software FEMM, necesarias para su uso, relacionándolas con conceptos teóricos del electromagnetismo. También se resuelven tres ejemplos de máquinas eléctricas (un transformador trifásico, una máquina simple de corriente continua en vacío y una máquina de corriente continua más compleja en carga) para mostrar la capacidad de diseño del programa. En el proceso se evaluarán los parámetros más relevantes de las máquinas seleccionadas, así como los resultados de simulación. Finalmente, en el anexo se adjuntan dos prácticas pedagógicas tituladas “Circuito magnético” y “Máquina de corriente continua”

In this Final Degree Project, an analysis of various concepts related to electromagnetism, electrical machines and the finite element method is carried out, all oriented towards the design of electrical machines, with the free software tool FEMM (Finite Element Method Magnetic). Certain particularities of the FEMM software, necessary for its use, are also detailed, relating them to theoretical concepts of electromagnetism. Three examples of electrical machines (a three-phase transformer, a simple DC machine on no load, and a more complex DC machine on load) are also solved to show the design capability of the program. In the process, the most relevant parameters of the selected machines will be evaluated, as well as the simulation results. Finally, in the annex two pedagogical practices entitled "Magnetic circuit" and "Direct current machine" are attached.