Numerical Investigations on Operation Modes and Transients of IPM Machines with Dual Windings

Authors : Tayfun Gündoğdu

Pages : 257-274

Doi:10.55546/jmm.1188617

View : 25 | Download : 10

Publication Date : 2022-12-18

Article Type : Research

Abstract :Bu makale, 2010 Toyota Prius gömülü tip kalıcı mıknatıslı makina spesifikasyonları kullanılarak tasarlanan çift sargılı gömülü tip kalıcı mıknatıslı (DWIPM) bir makinenin akı zayıflaması özelliklerini ve geçici hal tepkisini incelemektedir. Ana akıyı ayarlamak için, çift sargılar ayrı aynı invertörler tarafından beslenir. Böylece, yüksek hız gereksinimleri için önemli ölçüde yüksek moment, invertörlerden birinin açık devre yapılmasıyla kolayca elde edilebilir. DWIPM makinesinin, normal sürüş veya invertörlerden birinin devre dışı bırakılması sırasında meydana gelen moment ve akım darbeleri dahil olmak üzere geçici tepkisi de farklı çalışma modları için incelenmiştir. Önerilen DWIPM makinesinin akı zayıflatıcı performans özellikleri, çift sargılı topolojinin avantajlarını ve dezavantajlarını vurgulamak için tek beslemeli muadili ile karşılaştırılmıştır. Çalışmada, kararlı hal performans karakteristikleri, moment/hız ve güç/hız eğrileri, verimlilik haritaları, makine geçici tepkisi, faz başına çeşitli dönüş sayıları ve akım genlikleri ile farklı makine tasarım seçenekleri ve çift sargılar arasındaki elektromanyetik kuplajın önemi, gibi önemli konular ele alınmıştır. Geçici ve kararlı durum analizleri için iki böyutlu, doğrusal olmayan, zaman adımlı sonlu elemanlar yöntemi (FEM) kullanılmıştır. Önerilen DWIPM makinasının, özellikle sabit güç bölgesinde yüksek güç ve sabit tork bölgesinde yüksek verim ve çalışma modu değişimi sırasında meydana gelen oldukça düşük akım ve moment titreşimleri olmak üzere önemli ölçüde geliştirilmiş akı zayıflama özellikleri gösterdiği ortaya çıkmıştır.
Keywords : Akı zayıflatan, gömülü tip kalıcı mıknatıslı makine, çift sargılı topoloji, elektrikli taşıt uygulaması, geçici hal tepki.