Predicción del rendimiento del PMSM de rotor exterior considerando el coeficiente de flujo 3-D utilizando FEA equivalente 2-D
Autores: Sung, Moo-Hyun; Cha, Kyoung-Soo; Jung, Young-Hoon; Sim, Jae-Han; Lim, Myung-Seop
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, proponemos un proceso de análisis de elementos finitos (FEA) 2-D equivalente considerando el flujo 3-D de un motor síncrono de imán permanente (PMSM) de rotor exterior. En el motor, el flujo 3-D, como el flujo de fuga axial (ALF) y el flujo de sobrehang (OFF), se ve influenciado por variables de diseño. Se requiere FEA tridimensional para considerar los componentes del flujo 3-D. Sin embargo, el FEA 3-D es ineficiente de usar durante el proceso de diseño debido a que consume mucho tiempo. Por lo tanto, proponemos un FEA equivalente que considera el flujo 3-D. Primero, se analizan los efectos del ALF y el OFF según variables de diseño como el diámetro interno y externo del rotor, la longitud del apilamiento y la longitud del sobrehang. En segundo lugar, el flujo 3-D se convierte en un coeficiente. Finalmente, se aplica al FEA 2-D. Usando el proceso propuesto, se puede predecir rápidamente el rendimiento del motor considerando el flujo 3-D. El proceso de predicción de rendimiento propuesto se verifica a través de simulación y experimentación.
Descripción
En este artículo, proponemos un proceso de análisis de elementos finitos (FEA) 2-D equivalente considerando el flujo 3-D de un motor síncrono de imán permanente (PMSM) de rotor exterior. En el motor, el flujo 3-D, como el flujo de fuga axial (ALF) y el flujo de sobrehang (OFF), se ve influenciado por variables de diseño. Se requiere FEA tridimensional para considerar los componentes del flujo 3-D. Sin embargo, el FEA 3-D es ineficiente de usar durante el proceso de diseño debido a que consume mucho tiempo. Por lo tanto, proponemos un FEA equivalente que considera el flujo 3-D. Primero, se analizan los efectos del ALF y el OFF según variables de diseño como el diámetro interno y externo del rotor, la longitud del apilamiento y la longitud del sobrehang. En segundo lugar, el flujo 3-D se convierte en un coeficiente. Finalmente, se aplica al FEA 2-D. Usando el proceso propuesto, se puede predecir rápidamente el rendimiento del motor considerando el flujo 3-D. El proceso de predicción de rendimiento propuesto se verifica a través de simulación y experimentación.