Reducción de vibraciones de motores síncronos de imán permanente mediante devanado de cuatro capas: modelado matemático y validación experimental
Autores: Jung, Young-Hoon; Kim, Dong-Min; Cha, Kyoung-Soo; Park, Soo-Hwan; Park, Min-Ro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Reducción de vibraciones de motores síncronos de imán permanente mediante devanado de cuatro capas: modelado matemático y validación experimental
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Método de reducción de vibraciones propuesto
Devanado concentrado de ranura fraccionaria
Motores síncronos de imán permanente
Configuración de devanado de cuatro capas
Fuerza electromagnética
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un método de reducción de vibraciones para motores síncronos de imán permanente con devanado concentrado de ranura fraccionaria (FSCW) mediante la aplicación de una configuración de devanado de cuatro capas. La fuerza electromagnética radial (REF), particularmente sus bajos armónicos espaciales, causa vibraciones significativas en los motores síncronos de imán permanente. Estos componentes de REF de bajo orden son influenciados por subarmónicos en la densidad de flujo magnético en la entrehierro (MFD), que ocurren a frecuencias más bajas que el componente fundamental generado por la fuerza magnetomotriz del armadura (MMF) en los motores FSCW. Para mitigar estos subarmónicos en el MFD, se aplica el devanado de cuatro capas al motor FSCW. Como resultado, la vibración general del motor se reduce. Para verificar la efectividad del devanado de cuatro capas, se comparan las características eléctricas y mecánicas entre motores con devanados convencionales de una, dos y, propuestos, cuatro capas. Finalmente, se fabrican y prueban los tres motores, y sus niveles de vibración se evalúan experimentalmente.
Descripción
Este documento propone un método de reducción de vibraciones para motores síncronos de imán permanente con devanado concentrado de ranura fraccionaria (FSCW) mediante la aplicación de una configuración de devanado de cuatro capas. La fuerza electromagnética radial (REF), particularmente sus bajos armónicos espaciales, causa vibraciones significativas en los motores síncronos de imán permanente. Estos componentes de REF de bajo orden son influenciados por subarmónicos en la densidad de flujo magnético en la entrehierro (MFD), que ocurren a frecuencias más bajas que el componente fundamental generado por la fuerza magnetomotriz del armadura (MMF) en los motores FSCW. Para mitigar estos subarmónicos en el MFD, se aplica el devanado de cuatro capas al motor FSCW. Como resultado, la vibración general del motor se reduce. Para verificar la efectividad del devanado de cuatro capas, se comparan las características eléctricas y mecánicas entre motores con devanados convencionales de una, dos y, propuestos, cuatro capas. Finalmente, se fabrican y prueban los tres motores, y sus niveles de vibración se evalúan experimentalmente.