[es] La tracción ferroviaria, un sector dominado principalmente por los motores de inducción, está tendiendo en los últimos años hacia máquinas cada vez más compactas y eficientes. Las máquinas de imanes permanentes reúnen las características idóneas para lograr una reducción en el tamaño y un aumento en la eficiencia con respecto a las máquinas de inducción. En esta tesis se ha desarrollado una metodología de diseño para máquinas de imanes orientada a la tracción ferroviaria. Tras identificar la problemática de diseño y estudiar los requerimientos de la aplicación, se ha desarrollado una metodología que consiste en tres etapas: prediseño analítico, análisis en elementos finitos y análisis térmico. Del prediseño analítico se obtienen unas primeras dimensiones de forma rápida, las cuales se optimizan en la etapa de análisis en elementos finitos. Una vez verificado el diseño electromagnético, se analiza la máquina térmicamente, verificando que cumple con los requerimientos térmicos. Dentro de la metodología se han integrado herramientas para el cálculo de pérdidas considerando los efectos generados por el convertidor con un grado de precisión aceptable. Además, se ha desarrollado un método de análisis de las pérdidas en los imanes que combina la precisión del cálculo numérico con la rapidez del cálculo analítico. La metodología es válida tanto para máquinas de imanes superficiales como de imanes interiores, y se contemplan casos con o sin reductora mecánica. Finalmente, se ha diseñado y fabricado un prototipo de 120kW para un caso de máquina de imanes superficiales con reductora y se ha validado la metodología mediante ensayos experimentales.

[eu] Trenen trakzioa, indukzioko makinek menderatzen duten sektore bat, geroz eta makina txikiago eta efizienteagoetara jotzen bideratzen ari da azken urteetan. Iman iraunkorreko makinek ezaugarri egokiak biltzen dituzte indukziozko makinekiko tamainan murrizketa bat eta efizientzian igoera bat lortzeko. Tesi honetan trenen trakziora zuzenduta dagoen imanezko makinen diseinurako metodologia bat garatu da. Diseinuaren problematika identifikatu da eta aplikazioaren errekerimenduak aztertu ondoren, hiru etapatan banatuta dagoen metodologia bat garatua da: aurre-diseinu analitikoa, elementu finituetan analisia eta analisi termikoa. Aurre-diseinu analitikotik lehenengo dimentsioak lortzen dira era azkar batean. Dimentsio hauek elementu finituetako analisi etapan optimizatzen dira. Behin diseinu elektromagnetikoa baieztatua dagoela, makina termikoki aztertzen da, errekerimendu termikoak betetzen dituela baieztatzeko. Metodologiaren barnean bihurgailuarengatiko efektuak kontuan hartzen dituzten galeren kalkulurako erremintak integratu dira, prezisio gradu onargarri batekin. Gainera, imanetan ematen diren galeren analisirako metodo bat garatu da, zenbakizko kalkuluaren zehaztasuna eta kalkulu analitikoaren azkartasuna batzen dituena. Metodologia hau imanak gainazalean zein errotorearen barruan dituzten makinentzat da baliogarria, eta abiadura aldagailudun eta gabeko kasuak aztertzen dira. Azkenik, 120kW-ko prototipo bat diseinatu eta eraiki da imanak gainazalean dituen abiadura aldagailudun makina batentzat eta metodologia entsegu esperimentalen bidez balioztatu da.