Diseño Óptimo de Máquinas Eléctricas de Alta Velocidad para Vehículos Eléctricos: Un Estudio de Caso de un PMSM Interior en Forma de V de 100 kW
Autores: El Hajji, Taha; Hlioui, Sami; Louf, François; Gabsi, Mohamed; Mermaz-Rollet, Guillaume; Belhadi, M"Hamed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño Óptimo de Máquinas Eléctricas de Alta Velocidad para Vehículos Eléctricos: Un Estudio de Caso de un PMSM Interior en Forma de V de 100 kW
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Máquinas compactas
Desafíos de alta velocidad
Pérdidas de CA
Proceso de optimización
Máquinas eléctricas
Densidad de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La necesidad de máquinas compactas ha aumentado en los últimos años debido al incremento en el precio de las materias primas. Por lo tanto, actualmente se están realizando muchos estudios sobre los desafíos de alta velocidad para proponer una metodología de diseño óptima. Las pérdidas por corrientes parásitas en los devanados a menudo no se incluyen en el proceso de optimización y se tratan en el post-procesamiento eligiendo un diámetro de conductor adecuado para mitigar los efectos de piel y proximidad. Este artículo presenta una metodología de optimización y diseño para máquinas eléctricas de alta velocidad considerando estas pérdidas, utilizando modelos con un interesante equilibrio entre el tiempo de computación y la precisión, lo cual es útil para la optimización a gran escala, en la que se evalúan más de 9,600,000 máquinas. Las optimizaciones se realizan en máquinas síncronas de imán permanente de interior en forma de V de una capa y 100 kW, ampliamente utilizadas en vehículos gracias a su alta densidad de potencia, basándose en las especificaciones del Peugeot e208, para diferentes valores de pares de polos y velocidad máxima. También se investiga la influencia del grosor de la laminación, el factor de llenado y la densidad de corriente máxima en el diseño óptimo. Este artículo concluye la utilidad de aumentar la velocidad para lograr una alta densidad de potencia y propone las mejores alternativas en relación con las restricciones automotrices. Los resultados muestran que el número de pares de polos no siempre es un parámetro clave para obtener el volumen más bajo, especialmente a alta velocidad.
Descripción
La necesidad de máquinas compactas ha aumentado en los últimos años debido al incremento en el precio de las materias primas. Por lo tanto, actualmente se están realizando muchos estudios sobre los desafíos de alta velocidad para proponer una metodología de diseño óptima. Las pérdidas por corrientes parásitas en los devanados a menudo no se incluyen en el proceso de optimización y se tratan en el post-procesamiento eligiendo un diámetro de conductor adecuado para mitigar los efectos de piel y proximidad. Este artículo presenta una metodología de optimización y diseño para máquinas eléctricas de alta velocidad considerando estas pérdidas, utilizando modelos con un interesante equilibrio entre el tiempo de computación y la precisión, lo cual es útil para la optimización a gran escala, en la que se evalúan más de 9,600,000 máquinas. Las optimizaciones se realizan en máquinas síncronas de imán permanente de interior en forma de V de una capa y 100 kW, ampliamente utilizadas en vehículos gracias a su alta densidad de potencia, basándose en las especificaciones del Peugeot e208, para diferentes valores de pares de polos y velocidad máxima. También se investiga la influencia del grosor de la laminación, el factor de llenado y la densidad de corriente máxima en el diseño óptimo. Este artículo concluye la utilidad de aumentar la velocidad para lograr una alta densidad de potencia y propone las mejores alternativas en relación con las restricciones automotrices. Los resultados muestran que el número de pares de polos no siempre es un parámetro clave para obtener el volumen más bajo, especialmente a alta velocidad.