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Gli attuatori oleodinamici usati per timonerie e pinne stabilizzatrici sviluppano elevate coppie a basse velocità. Viene presentato, in alternativa, un innovativo motore elettrico lineare ad elevata spinta alimentato da inverter per azionamenti diretti a bordo nave, che offre grandi vantaggi in termini di compattezza, manutenzione, efficienza, e tolleranza al guasto.

Negli ultimi anni, le macchine elettriche ad avvolgimenti concentrati hanno ricevuto sempre più attenzioni principalmente per le loro caratteristiche di un elevato rapporto coppia - peso e basso costo di produzione. Per contro, rispetto alle più diffuse macchine ad avvolgimenti distribuiti, sono note per avere un forte contenuto armonico spaziale che può dare origine a vari inconvenienti tra cui aumento delle perdite e forze radiali indesiderate tra rotore e statore (UMP). Nella presente tesi viene presentato un rigoroso metodo di valutazione del contenuto armonico di un avvolgimento concentrato. Sono analizzate in particolare l'efficacia nel produrre l'armonica fondamentale, le perdite prodotte nei magneti e le forze agenti tra rotore e statore. Infine viene proposto un metodo per l'ottimizzazione del contenuto armonico per ciascuno di questi aspetti e la sua applicazione ad una macchina prototipale. In the last years, fractional slot concentrated winding (FSCW) electric machines have received increasing attention due mainly to their characteristics of high torque-weight ratio and low manufacturing cost. Conversely, if compared with traditional distributed winding machines, FSCW machines are known to produce a high spatial harmonic content, which may lead to several inconveniences as higher losses and undesired unbalanced magnetic pull (UMP) between rotor and stator. In this thesis, a rigorous method for the evaluation of the harmonic content of an FSCW is presented. In particular, a sound analysis is focused on the effectiveness in producing the fundamental harmonic, the arising of magnet losses and UMP. Finally, a method to optimize the harmonic content for each of these aspects is presented along with the application to a prototype machine.

In questo lavoro di tesi vengono rispettivamente trattati: Un metodo di dimensionamento preliminare basato sul criterio di omotetia dedicato a macchine elettriche asincrone caratterizzate da diverse polarità e dal medesimo sistema di raffreddamento. Un algoritmo ibrido basato sul calcolo agli elementi finiti e analitico per la verifica prestazionale di macchine elettriche a induzione alettate ed esposizione del metodo di ottimizzazione e delle analisi specifiche agli elementi finiti transitori per la definizione delle perdite addizionali negli avvolgimenti statorici e rotorici. Descrizione delle scelte progettuali, del processo produttivo e delle analisi agli elementi finiti di un di un generatore eolico a magneti permanenti interno. In this thesis are respectively treated: A preliminary dimensioning method based on homothetic criteria devoted to induction machines that are characterized by the same polarity and cooling system. A hybrid algorithm based on the finite elements analysis and the analytical formulas that is able to estimate the performance of electrical induction machines furthermore there is described the optimization process and the transient finite elements analysis used to define the additional losses in the stator and rotor windings. Description of the design choices, the production process and the finite element analysis of a wind generator with internal permanent magnets.