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Efectos del Modelo Magnético de la Máquina de Imán Permanente Interior en la Evaluación de MTPA, Debilitamiento de Flujo y MTPV

Autores: Bianchini, Claudio; Bisceglie, Giorgio; Torreggiani, Ambra; Davoli, Matteo; Macrelli, Elena; Bellini, Alberto; Frigieri, Matteo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Efectos del Modelo Magnético de la Máquina de Imán Permanente Interior en la Evaluación de MTPA, Debilitamiento de Flujo y MTPV


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Máquinas síncronas de imán permanente de interior
Estrategias de control
Máximo par por amperio
Debilitamiento del flujo
Máximo par por voltio
Comportamiento magnético no lineal

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las máquinas síncronas de imán permanente de interior se están extendiendo ampliamente en aplicaciones de automoción y tracción de vehículos, debido a su alta eficiencia en un amplio rango de velocidades. Esta capacidad se puede lograr mediante estrategias de control apropiadas: Máximo Par por Ampere (MTPA), Debilitamiento de Flujo (FW) y Máximo Par por Voltio (MTPV). Sin embargo, estas trayectorias de control a menudo se basan en un modelo magnético simplificado de la máquina eléctrica. Para mejorar la evaluación de las capacidades de salida de la máquina, se debe modelar el comportamiento magnético no lineal. Esto no solo está relacionado con la aplicación final con una estructura de control y accionamiento dada, sino también durante el proceso de diseño de la máquina eléctrica. En el proceso de diseño, la característica de par de salida frente a velocidad debe calcularse siguiendo MTPA, MTPV y FW de la manera más precisa para evitar errores significativos. Este artículo propone un conjunto de algoritmos para calcular las curvas de MTPA, FW y MTPV para máquinas síncronas de imán permanente de interior, teniendo en cuenta las no linealidades de las máquinas causadas por la saturación del hierro, y compara diferentes enfoques para resaltar las capacidades de par-velocidad para la misma máquina siguiendo diferentes métodos. Los algoritmos se basan en los mapas de las inductancias equivalentes de una máquina síncrona de imán permanente de interior de referencia y los mapas de inductancias se obtuvieron a través de un Análisis de Elementos Finitos 2-D sobre los puntos de operación de la máquina en el plano de referencia. Los efectos de diferentes métodos de elementos finitos 2-D también se calculan mediante simulaciones magnetostáticas no lineales estándar y simulaciones de Permeabilidad Congelada. Los resultados muestran que el modelo no lineal calculado a través de la permeabilidad congelada es más preciso que los modelos lineales y no lineales convencionales calculados mediante simulaciones magnetostáticas estándar; por esta razón, durante el diseño de la máquina eléctrica, es importante verificar el rendimiento esperado empleando un mapa de inductancia completo y permeabilidad congelada.

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