Diseño y Optimización Basada en Elementos Finitos para un Motor IPM de 12 Ranuras/10 Polos con Cargador de Batería Integrado para Aplicaciones de Vehículos Eléctricos
Autores: Abdel-Wahed, Ahmed T.; Ullah, Zia; Abdel-Khalik, Ayman S.; Hamad, Mostafa S.; Ahmed, Shehab; Elmalhy, Noha A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño y Optimización Basada en Elementos Finitos para un Motor IPM de 12 Ranuras/10 Polos con Cargador de Batería Integrado para Aplicaciones de Vehículos Eléctricos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Imán
Bobinas
Cargador de batería
Densidad de par
Optimización
Vehículos eléctricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Las máquinas de imán permanente (PM) con bobinados concentrados de ranura fraccionada (FSCW) constituyen una propuesta notablemente destacada para vehículos eléctricos. Además, un cargador de batería a bordo integrado (IOBC) proporciona otra superioridad, ya que aprovecha los componentes del tren motriz para cargar la batería sin componentes adicionales. El motor de imán permanente interior (IPM) surge como una opción creíble debido a su alta densidad de par, resultante de la alta relación de saliencia. El diseño óptimo de un motor IPM se ha presentado extensamente desde diferentes perspectivas, pero el diseño óptimo de un motor empleado para la aplicación de IOBC tanto en modos de propulsión como de carga no ha sido estudiado en profundidad. En este artículo, se estudian el diseño y la optimización de un motor IPM de 12 ranuras/10 polos con IOBC bajo ambos modos de propulsión y carga. Se propone una optimización basada en elementos finitos con la ayuda de una técnica de algoritmo genético para obtener la máquina óptima maximizando el par medio y minimizando el rizado de par, las pérdidas en el núcleo y el tamaño del imán.
Descripción
Las máquinas de imán permanente (PM) con bobinados concentrados de ranura fraccionada (FSCW) constituyen una propuesta notablemente destacada para vehículos eléctricos. Además, un cargador de batería a bordo integrado (IOBC) proporciona otra superioridad, ya que aprovecha los componentes del tren motriz para cargar la batería sin componentes adicionales. El motor de imán permanente interior (IPM) surge como una opción creíble debido a su alta densidad de par, resultante de la alta relación de saliencia. El diseño óptimo de un motor IPM se ha presentado extensamente desde diferentes perspectivas, pero el diseño óptimo de un motor empleado para la aplicación de IOBC tanto en modos de propulsión como de carga no ha sido estudiado en profundidad. En este artículo, se estudian el diseño y la optimización de un motor IPM de 12 ranuras/10 polos con IOBC bajo ambos modos de propulsión y carga. Se propone una optimización basada en elementos finitos con la ayuda de una técnica de algoritmo genético para obtener la máquina óptima maximizando el par medio y minimizando el rizado de par, las pérdidas en el núcleo y el tamaño del imán.