Caracterización y detección de desmagnetización de motores síncronos de imán permanente basada en el análisis de la firma de corriente del motor
Autores: Krichen, Manel; Elbouchikhi, Elhoussin; Benhadj, Naourez; Chaieb, Mohamed; Benbouzid, Mohamed; Neji, Rafik
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Neodimio-boro
Imanes permanentes
Máquinas síncronas
Desmagnetización
Método de elementos finitos
Análisis de firma de corriente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Los imanes permanentes de neodimio-boro (NdFeB) han sido ampliamente estudiados en los últimos años desde que se convirtieron en el material de elección en las máquinas síncronas de imán permanente (PMSMs). Aunque los imanes NdFeB tienen una mejor densidad de energía que otros tipos de imanes y son rentables, su magnetización es muy sensible a las condiciones de operación de la PMSM, en particular la temperatura, donde el grado de desmagnetización irreversible aumenta con el tiempo. Por lo tanto, es importante caracterizar y diagnosticar la desmagnetización en una etapa temprana. En este contexto, este artículo propone un estudio de análisis en dos etapas que aborda tanto la desmagnetización uniforme como la parcial. Se utiliza un enfoque basado en el método de elementos finitos (FEM) en 2D para la caracterización de la desmagnetización, y luego se considera un enfoque de análisis de firma de corriente de motor de PMSM (MCSA), basado en la transformada rápida de Fourier (FFT), donde se consideran las armónicas de los casos de falla como índices de fallas para detectar la desmagnetización. En algunas situaciones, el enfoque propuesto en dos etapas logró resultados que permiten distinguir y caracterizar claramente la desmagnetización. De hecho, una desmagnetización local introduce sub-armónicas específicas, mientras que una desmagnetización uniforme conduce a un aumento de la amplitud de corriente para un par dado.
Descripción
Los imanes permanentes de neodimio-boro (NdFeB) han sido ampliamente estudiados en los últimos años desde que se convirtieron en el material de elección en las máquinas síncronas de imán permanente (PMSMs). Aunque los imanes NdFeB tienen una mejor densidad de energía que otros tipos de imanes y son rentables, su magnetización es muy sensible a las condiciones de operación de la PMSM, en particular la temperatura, donde el grado de desmagnetización irreversible aumenta con el tiempo. Por lo tanto, es importante caracterizar y diagnosticar la desmagnetización en una etapa temprana. En este contexto, este artículo propone un estudio de análisis en dos etapas que aborda tanto la desmagnetización uniforme como la parcial. Se utiliza un enfoque basado en el método de elementos finitos (FEM) en 2D para la caracterización de la desmagnetización, y luego se considera un enfoque de análisis de firma de corriente de motor de PMSM (MCSA), basado en la transformada rápida de Fourier (FFT), donde se consideran las armónicas de los casos de falla como índices de fallas para detectar la desmagnetización. En algunas situaciones, el enfoque propuesto en dos etapas logró resultados que permiten distinguir y caracterizar claramente la desmagnetización. De hecho, una desmagnetización local introduce sub-armónicas específicas, mientras que una desmagnetización uniforme conduce a un aumento de la amplitud de corriente para un par dado.