Diseño y Análisis de una Máquina de Imán Permanente Doble de Tres Fases Tolerante a Fallos con Bajo Corriente de Cortocircuito para Almacenamiento de Energía en Volante de Inercia
Autores: Li, Xiaotong; Liang, Shaowei; Qi, Buyang; Zhao, Zhenghui; Ling, Zhijian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Diseño y Análisis de una Máquina de Imán Permanente Doble de Tres Fases Tolerante a Fallos con Bajo Corriente de Cortocircuito para Almacenamiento de Energía en Volante de Inercia
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Máquina propuesta
Doble trifásica
Tolerante a fallos
Supresión de corriente de cortocircuito
Rendimiento de par
Configuración de bobinado modular
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone una máquina de imán permanente tolerante a fallos de doble tres fases (DTP-PMFTM) con baja corriente de cortocircuito para sistemas de almacenamiento de energía en volantes (FESS) para equilibrar el rendimiento del par y la supresión de la corriente de cortocircuito. La clave de la innovación radica en su configuración de bobinado modular que asegura el aislamiento eléctrico entre los dos conjuntos de bobinas. Primero, se analizan las características estructurales de los bobinados de doble tres fases. Posteriormente, se investigan sistemáticamente las características armónicas de la fuerza magnetomotriz resultante (MMF). Para verificar el rendimiento, se compara la máquina propuesta con una estructura de bobinado convencional como referencia, centrándose en parámetros clave como el par de salida y la corriente de cortocircuito. Los resultados experimentales demuestran que la máquina propuesta logra un par promedio de aproximadamente 14.7 N·m con un rizado de par de aproximadamente 3.27%, una inductancia de fase de aproximadamente 3.7 mH y una corriente de cortocircuito de aproximadamente 50.9 A. Crucialmente, en comparación con el bobinado convencional, la estructura modular aumenta la inductancia de fase en aproximadamente un 32.1% y reduce la corriente de cortocircuito en un 29.7%. Finalmente, se establece una plataforma experimental para validar el rendimiento de la máquina.
Descripción
Este documento propone una máquina de imán permanente tolerante a fallos de doble tres fases (DTP-PMFTM) con baja corriente de cortocircuito para sistemas de almacenamiento de energía en volantes (FESS) para equilibrar el rendimiento del par y la supresión de la corriente de cortocircuito. La clave de la innovación radica en su configuración de bobinado modular que asegura el aislamiento eléctrico entre los dos conjuntos de bobinas. Primero, se analizan las características estructurales de los bobinados de doble tres fases. Posteriormente, se investigan sistemáticamente las características armónicas de la fuerza magnetomotriz resultante (MMF). Para verificar el rendimiento, se compara la máquina propuesta con una estructura de bobinado convencional como referencia, centrándose en parámetros clave como el par de salida y la corriente de cortocircuito. Los resultados experimentales demuestran que la máquina propuesta logra un par promedio de aproximadamente 14.7 N·m con un rizado de par de aproximadamente 3.27%, una inductancia de fase de aproximadamente 3.7 mH y una corriente de cortocircuito de aproximadamente 50.9 A. Crucialmente, en comparación con el bobinado convencional, la estructura modular aumenta la inductancia de fase en aproximadamente un 32.1% y reduce la corriente de cortocircuito en un 29.7%. Finalmente, se establece una plataforma experimental para validar el rendimiento de la máquina.