Investigation of a thermal model for a Permanent Magnet assisted Synchronous Reluctance motor

Herbert, Joseph; Arafat, Akm; Wang, Guoxiang; Choi, Seungdeog

doi:10.1109/apec.2016.7468011

Cited by 9 publications

(4 citation statements)

References 11 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…is the temperature rise of the air gap, r si is the inner radius of the stator, A s = 2πr si L is stator inner surface area, and h airgp is given in Equation (22), and energy stored in stator tooth is assumed to be same as energy stored in the air gap.…”

Section: Estimation Of Temperature Rise Using Calculated Thermal Cond...mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Numerical thermal analysis of synchronous reluctance generator for wind energy application

Tolesa,

Tripathy,

Adda

2023

Energy Conversion and Econom

View full text Add to dashboard Cite

This paper focuses on the thermal analysis of the synchronous reluctance generator with a rating of 2.1 kW. It mainly uses explicit, and implicit finite difference methods for thermal analysis to reduce the complexity of thermal calculation for the machine's components. It compares the results with the results obtained using a finite element analysis (FEA) and includes the experimental verification of the obtained results. The explicit, and implicit finite difference thermal analysis is relatively simple and computationally fast. Once the design parameters are known, the electric losses and iron losses of the synchronous reluctance generator are evaluated. These machine parameters are utilized in developing the explicit finite difference (EFD), an implicit finite difference (IFD), and a 3D FEA model for thermal analysis. It is observed that the obtained results from the EFD, IFD, FEA, and experiments are very close to each other, and the temperature rise for the designed machine is within the desired and acceptable range.

show abstract

Section: Estimation Of Temperature Rise Using Calculated Thermal Cond...mentioning

confidence: 99%

“…It is observed from the literature review that thermal analysis is based on finite element analysis (FEA) which is highly computational and complex. Therefore, this paper provides the thermal analysis of SRG using 3D time-dependent FEA, EFD, and IFD to fill the gap in the available literature [20][21][22][23].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical thermal analysis of synchronous reluctance generator for wind energy application

Tolesa,

Tripathy,

Adda

2023

Energy Conversion and Econom

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Isıl etkisi iyi anlaşılmayan ve buna önlem alınmayan bir elektrik makinesin kayıplarının artarak verimsiz çalışma durumuna geçmesi gözlemlenir. Bununla birlikte sabit mıknatısların curie sıcaklığı değerini aşarak mıknatısların geri dönülmeksizin bozunuma uğramasına, sargıların aşırı ısınmasına ve motor sargı yalıtkanlarının zarar görmesine neden olur [1][2][3][4][5].…”

Section: Introductionunclassified

Tekerlek İçi Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Sıcaklık Dağılımlarının Lumped-Devre Modeli Şeması ile İncelenmesi

Çabuk

2020

International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences

View full text Add to dashboard Cite

Elektrik motorlarında sıcaklık etkisi motorun çalışma karakteristiğini etkileyen önemli parametrelerden birisidir. Isıl etkinin iyi bir şekilde incelenmesi gerekmektedir. Araştırmacılar tarafından yapılacak elektrik motoru tasarımlarının buna uygun olarak düzenlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, tekerlekiçi fırçasız doğru akım (FDA) motorunun sıcaklık dağılımlarının incelenmesi toplu parametreli devre modeli şeması yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Isıl etkiler elektrik motorlarının performanslarını değiştirir. Bununla birlikte kalıcı mıknatısların manyetik özelliklerini geri dönülmeksizin yitirmelerine neden olurlar. Motor sargılarındaki yalıtkanları bozunuma uğratırlar. Bütün bu etmenlerden dolayı ısıl etkinin imalattan önce iyi incelenmesi gereken bir parametre olduğu unutulmamalıdır. Bu çalışmada hafif elektrikli araçlarda daha çok kullanılmakta olan 3000 W çıkış gücü değerine sahip, bara gerilimi 150V, hızı 1000 d/dk olan 20 kutup-24 oluklu yapı tercih edilmiştir. Isıl analiz sonuçları ile prototip üzerindeki ısıl test sonucu değerleri incelenip, motorun tasarımında kullanılan parçalar üzerindeki etkileri irdelenmiş, benzetim çalışması sonuçlarının gerçekçi sonuçlarla örtüşerek imalat öncesi tercih edilebilir bir yaklaşım olduğu yargısına ulaşılmıştır.

show abstract

“…However, these tools cannot be used for on-line real-time temperature estimation because of their excessive computation and simulation time. Lumped parameter thermal models (LPTMs) [11][12][13][14][15][16], on the other hand, are reduced finite element models in which the various geometries of the motor are lumped to form an equivalent thermal network which is evaluated to determine the approximate temperatures at the various parts of the motor. While this method may be implemented as an online tool using Digital Signal Processor (DSP) [17] due to their significantly reduced simulation time, the major drawback of the LPTM is its exclusivity to a specific motor geometry and configuration.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Magnet temperature estimation based on a novel frequency determination algorithm for the five‐phase PMa‐SynRM

Arafat

Islam

Herbert

et al. 2020

IET Electric Power Applications

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

This study presents a novel frequency determination algorithm for the magnet temperature estimation of a five-phase permanent magnet assisted synchronous reluctance motor (PMa-SynRM) using the signal injection method. The signal injection method is a convenient and non-invasive approach to determine the magnet temperature in permanent magnet motors by exploiting the temperature dependency of magnet resistance. However, its implementation as a magnet temperature estimation tool warrants an adaptive frequency determination method in order to ensure its effective employability under more pragmatic dynamic operations. The proposed method in this study proposes an analysis of the frequency spectrum to isolate the fundamental and fault frequencies and their respective harmonics to determine a range of available frequencies that may be employed in this method. The available frequencies are further concentrated based on the signal-to-noise ratio constraints. As an additional part of the contribution of this study, an innovative rotating hardware setup is developed which would transmit the magnet temperature data wirelessly to verify the accuracy of the proposed temperature estimation algorithm.

show abstract

Investigation of a thermal model for a Permanent Magnet assisted Synchronous Reluctance motor

Cited by 9 publications

References 11 publications

Numerical thermal analysis of synchronous reluctance generator for wind energy application

Numerical thermal analysis of synchronous reluctance generator for wind energy application

Tekerlek İçi Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Sıcaklık Dağılımlarının Lumped-Devre Modeli Şeması ile İncelenmesi

Magnet temperature estimation based on a novel frequency determination algorithm for the five‐phase PMa‐SynRM

Contact Info

Product

Resources

About