Simulación de las Corrientes de Rodamiento Circulantes para Diferentes Diseños de Estator de Máquinas de Tracción Eléctrica
Autores: Tombul, Yusa; Tillmann, Philipp; Andert, Jakob
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Simulación de las Corrientes de Rodamiento Circulantes para Diferentes Diseños de Estator de Máquinas de Tracción Eléctrica
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Inversores
Máquinas eléctricas
Corrientes de rodamiento
Máquinas síncronas de imán permanente
Corriente de rodamiento circulante
Corriente de modo común
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los inversores modulados por ancho de pulso se utilizan comúnmente para controlar los accionamientos eléctricos, generando un voltaje y una corriente de modo común con componentes de alta frecuencia que excitan las capacitancias parásitas dentro de las máquinas eléctricas, como las máquinas síncronas de imán permanente o las máquinas de inducción. Esto resulta en diferentes tipos de corrientes de rodamiento que pueden acortar la vida útil de las máquinas eléctricas. Un tipo significativo de corrientes de rodamiento inducidas por el inversor son las corrientes de rodamiento circulantes de alta frecuencia. En este contexto, este trabajo emplea análisis de elementos finitos y simulaciones en el dominio del tiempo para determinar la corriente de modo común y la corriente de rodamiento circulante para varios diseños de máquinas síncronas de imán permanente basados en las máquinas de tracción de vehículos eléctricos comerciales, con un enfoque en el estator. Los resultados sugieren que la relación entre la corriente de rodamiento circulante y la corriente de modo común es mucho menor en las máquinas síncronas de imán permanente para aplicaciones de tracción que lo que se había establecido anteriormente en las máquinas de inducción convencionales, con valores por debajo del 10% para todos los diseños analizados. Un mayor aumento en la robustez de tales máquinas eléctricas frente a los efectos perjudiciales causados por la alimentación del inversor podría lograrse reduciendo la capacitancia parásita entre el devanado y el estator o aumentando la inductancia de fuga del devanado final del estator.
Descripción
Los inversores modulados por ancho de pulso se utilizan comúnmente para controlar los accionamientos eléctricos, generando un voltaje y una corriente de modo común con componentes de alta frecuencia que excitan las capacitancias parásitas dentro de las máquinas eléctricas, como las máquinas síncronas de imán permanente o las máquinas de inducción. Esto resulta en diferentes tipos de corrientes de rodamiento que pueden acortar la vida útil de las máquinas eléctricas. Un tipo significativo de corrientes de rodamiento inducidas por el inversor son las corrientes de rodamiento circulantes de alta frecuencia. En este contexto, este trabajo emplea análisis de elementos finitos y simulaciones en el dominio del tiempo para determinar la corriente de modo común y la corriente de rodamiento circulante para varios diseños de máquinas síncronas de imán permanente basados en las máquinas de tracción de vehículos eléctricos comerciales, con un enfoque en el estator. Los resultados sugieren que la relación entre la corriente de rodamiento circulante y la corriente de modo común es mucho menor en las máquinas síncronas de imán permanente para aplicaciones de tracción que lo que se había establecido anteriormente en las máquinas de inducción convencionales, con valores por debajo del 10% para todos los diseños analizados. Un mayor aumento en la robustez de tales máquinas eléctricas frente a los efectos perjudiciales causados por la alimentación del inversor podría lograrse reduciendo la capacitancia parásita entre el devanado y el estator o aumentando la inductancia de fuga del devanado final del estator.