Impacto do custo da saturação e do inversor na otimização do acionamento de máquinas síncronas de ímã permanente interno

Este artigo discute designs de acionamento de máquinas síncronas de ímã permanente interno (IPM) otimizados em custo e o impacto que a saturação magnética e o custo do inversor têm em seu desempenho e otimização de design. Designs otimizados em custo para máquinas IPM e sistemas combinados máquina-inversor são comparados para uma aplicação de motor de partida/alternador automotivo. A otimização é realizada duas vezes, uma vez com um modelo de parâmetro lumped linear, e novamente usando um modelo não linear saturante. O modelo saturante produz máquinas IPM otimizadas em custo que têm menores razões de saliência, maiores volumes e mais material magnético do que os designs lineares não saturantes, mas os designs do modelo saturante são realizáveis eletromagneticamente, ao contrário dos designs do modelo linear. A inclusão do custo do inversor na otimização de custos do acionamento tem um impacto significativo no design da máquina, trocando uma máquina maior e mais cara por custos de eletrônica de potência mais baixos possibilitados pela redução da corrente do inversor.