El alumno Mikel Mendizabal Eizaguirre ha logrado la calificación de SOBRESALIENTE CUM LAUDE por su tesis titulada Vibration Estimator for the Reduction of Vibrations and Noise of Electric Machines by Control. Este reconocimiento se produjo el 18 de noviembre de 2025, en un acto que destacó la calidad y relevancia del trabajo presentado.
El tribunal encargado de evaluar la tesis estuvo compuesto por importantes figuras académicas: David Diaz Reigosa, de la Universidad de Oviedo, ocupó la presidencia; Frédéric Druesne, de la Université de technologie de Compiègne, actuó como vocal; y Izaskun Sarasola Altuna, de Mondragon Unibertsitatea, desempeñó el rol de secretaria.
Contexto y objetivos de la investigación
La creciente demanda de soluciones con alta densidad de potencia ha propiciado un aumento significativo en el uso de máquinas síncronas de imanes permanentes (PMSM). Sin embargo, esta mayor densidad a menudo conlleva un incremento en los niveles de vibración y ruido. Estos factores no solo afectan el confort del usuario, sino que también pueden comprometer la fiabilidad y durabilidad de los componentes. Por ello, optimizar el comportamiento vibracional y acústico de las PMSM se ha vuelto crucial.
Mendizabal propone que las estrategias basadas en control son una alternativa más flexible y económica en comparación con las modificaciones estructurales para mitigar vibraciones y ruido. Para lograr un control efectivo, es esencial conocer en tiempo real la vibración global de la máquina; sin embargo, una única señal experimental no suele ser suficiente como referencia confiable. Así, el objetivo principal de su tesis es desarrollar un modelo que permita predecir rápida y precisamente las vibraciones en diversas condiciones operativas, funcionando como un sensor virtual dentro de estrategias de control.
Metodología y resultados obtenidos
Para llevar a cabo esta investigación, se emplean modelos detallados mediante elementos finitos (FE) que caracterizan tanto las fuerzas electromagnéticas como los modos vibracionales estructurales. Se realizan simulaciones para capturar el comportamiento vibracional bajo una amplia gama de condiciones operativas. Los resultados se integran en un modelo reducido multifísico utilizando Look-Up Tables, lo que permite mantener una precisión comparable a los modelos FE tradicionales pero reduciendo drásticamente el tiempo computacional necesario.
A través del análisis detallado del modelado, se establecen pautas sobre cómo diferentes factores influyen en el rendimiento del modelo reducido, buscando un equilibrio óptimo entre precisión y eficiencia computacional. La investigación revela que las tolerancias de fabricación tienen una gran influencia; se proponen dos métodos para modelarlas que mejoran notablemente la exactitud del modelo. Además, se presenta un método eficiente para modelar el skew del rotor, evidenciando su fuerte impacto en los armónicos de vibración.
Validación del modelo propuesto
El modelo desarrollado fue validado mediante simulaciones convencionales FE y mediciones experimentales bajo distintas condiciones operativas. Los resultados confirmaron su capacidad para predecir con precisión tanto la amplitud como la evolución con carga y velocidad de los principales armónicos vibracionales, logrando un coste computacional cercano al tiempo real. Esto demuestra el potencial del modelo reducido para ser utilizado como sensor virtual en estrategias destinadas a reducir las vibraciones.
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