Impacto de las tolerancias en el par de retención de dientes-bobina de PMSM con núcleo de estator modular mediante la técnica de superposición eficiente
Autores: Madariaga, Carlos; Jara, Werner; Riquelme, Danilo; Bramerdorfer, Gerd; Tapia, Juan A.; Riedemann, Javier
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Impacto de las tolerancias en el par de retención de dientes-bobina de PMSM con núcleo de estator modular mediante la técnica de superposición eficiente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Impacto
Tolerancias de fabricación
Par de detención
Segmentos del estator
Análisis de tolerancia de rango completo
Robustez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Este documento analiza el impacto de las tolerancias de fabricación en el par de detención de una máquina síncrona de imán permanente de 24 ranuras y 28 polos con devanado de bobina de diente y núcleo de estator modular (TCW-MPMSM). Las tolerancias dimensionales y asimetrías asociadas con la topología modular son estudiadas mediante simulaciones de elementos finitos para identificar los parámetros clave que aumentan el par de detención por encima de los valores esperados de una máquina sin fallas. Entre cinco parámetros dimensionales seleccionados, se encontró que el desplazamiento angular, el desplazamiento radial y las desviaciones del ancho de la punta del diente de los segmentos del estator tienen el impacto más significativo en el par de detención. Considerando estos tres parámetros clave, se realiza un análisis de tolerancia de rango completo mediante un enfoque propuesto basado en superposición, evaluando todas las posibles combinaciones de valores de desviación típicos. Se concluye que el incremento del par de detención, generado por las tolerancias, es relativamente independiente del ancho de la punta del diente sin fallas de los segmentos del estator y la relación arco a polo. La robustez del TCW-MPMSM, con respecto a la generación del par de detención, depende tanto de la precisión de las tolerancias manejadas en el proceso de fabricación como del par de detención nominal: cuanto menor sea el par de detención de la máquina ideal, menos robusta será la máquina y, por lo tanto, se requerirá apretar las imperfecciones de fabricación.
Descripción
Este documento analiza el impacto de las tolerancias de fabricación en el par de detención de una máquina síncrona de imán permanente de 24 ranuras y 28 polos con devanado de bobina de diente y núcleo de estator modular (TCW-MPMSM). Las tolerancias dimensionales y asimetrías asociadas con la topología modular son estudiadas mediante simulaciones de elementos finitos para identificar los parámetros clave que aumentan el par de detención por encima de los valores esperados de una máquina sin fallas. Entre cinco parámetros dimensionales seleccionados, se encontró que el desplazamiento angular, el desplazamiento radial y las desviaciones del ancho de la punta del diente de los segmentos del estator tienen el impacto más significativo en el par de detención. Considerando estos tres parámetros clave, se realiza un análisis de tolerancia de rango completo mediante un enfoque propuesto basado en superposición, evaluando todas las posibles combinaciones de valores de desviación típicos. Se concluye que el incremento del par de detención, generado por las tolerancias, es relativamente independiente del ancho de la punta del diente sin fallas de los segmentos del estator y la relación arco a polo. La robustez del TCW-MPMSM, con respecto a la generación del par de detención, depende tanto de la precisión de las tolerancias manejadas en el proceso de fabricación como del par de detención nominal: cuanto menor sea el par de detención de la máquina ideal, menos robusta será la máquina y, por lo tanto, se requerirá apretar las imperfecciones de fabricación.