Design of a blower switched reluctance motor (SRM)

This Master's thesis focuses on the optimization of Switched Reluctance Motors (SRMs) tailored for blower applications, placing a specific emphasis on rotor design. In collaboration with MAE Ametek, the project aims to develop a 6/4 motor configuration by adapting a stator from an existing brushless DC machine, utilizing a Brushless DC Motor (BLDC) as a benchmark for a comparison of performance. Utilizing 2D simulations in Comsol, the study attempt to enhance SRM performance without relying on permanent magnets. The simulation incorporates a square wave controller for the three phases, analyzing torque, losses, and efficiency. The main objectives are to minimize torque ripple while maintaining a good average torque. The research concludes with the construction of a physical prototype tested at MAE Ametek's facilities, validating simulations and assessing the vacuum production capabilities of the 6/4 prototype. This work holds implications for the development of energy-efficient blower motors with enhanced performance.

La tesi magistrale si concentra sull'ottimizzazione dei Motori a Riluttanza Variabile (SRM) adatti per applicazioni di soffiaggio, con un particolare enfasi sul design del rotore. In collaborazione con MAE Ametek, il progetto mira a sviluppare una configurazione motore 6/4 adattando uno statore da una macchina brushless DC esistente, utilizzando un Motore Brushless DC (BLDC) come punto di riferimento per un confronto delle prestazioni. Utilizzando simulazioni 2D in Comsol, lo studio cerca di migliorare le prestazioni degli SRM senza fare affidamento su magneti permanenti. La simulazione incorpora un controller a onda quadra per le tre fasi, analizzando coppia, perdite ed efficienza. Gli obiettivi principali sono minimizzare il ripple di coppia cercando di mantenere una buona media della stessa. La ricerca si conclude con la costruzione di un prototipo fisico testato presso le strutture di MAE Ametek, convalidando le simulazioni e valutando le capacità di produzione di vuoto del prototipo 6/4. Questo lavoro ha implicazioni per lo sviluppo di motori per soffianti efficienti dal punto di vista energetico con prestazioni migliorate.