Research Article

Reducing Speed Ripples and Vibrations in Permanent Magnet Synchronous Motors with Unbalanced Loads

Volume: 14 Number: 2 June 20, 2023
TR EN

Reducing Speed Ripples and Vibrations in Permanent Magnet Synchronous Motors with Unbalanced Loads

Öz

Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (SMSM) yüksek moment, yüksek güç yoğunluğu, yüksek hızlanma, küçük hacim, düşük gürültü ve yüksek verimlilik gibi önemli özelliklere sahiptir. Bu özelliklerle, endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrik motorlarının çalışması sırasında ortaya çıkan olumsuzluklardan biri, dengesiz yüklerin neden olduğu hız dalgalanmaları ve titreşimlerdir. Dengesiz yükler, yükün karakterinin yanı sıra motorun yüke montajındaki hatalar, milin yanlış hizalanması ve yükün kendisinin eksantrik bir yük olmasından kaynaklanabilir. Bu durum özellikle yüksek hızlarda, motorlarda kalıcı hasara neden olur. Farklı nedenlerle ortaya çıkan bu dalgalanmaların belirlenmesi ve ortadan kaldırılması, güvenilir bir çalışma için çok önemlidir. Bu çalışmada, dengesiz yüklü bir SMSM'de dengesiz yük durumları incelenmiş ve motorun dengesiz yükteki hız dalgalanmaları, önerilen uyarlanabilir harmonik enjeksiyon yöntemi ile azaltılmaya çalışılmıştır.

Anahtar Kelimeler

References

  1. F. Erken, E. Oksuztepe and H. Kurum, "Online adaptive decision fusion based torque ripple reduction in permanent magnet synchronous motor," IET Electric Power Applications, vol. 10, no. 3, pp. 189-196, 2016.
  2. T. Lale and B. Gumus, "A New Approach based on Electromechanical Torque for Detection of Inter-Turn Fault in Permanent Magnet Synchronous Motor," Electric Power Components and Systems, vol. 49, no. 18-19, p. 1499–1511, 2022.
  3. S. Rajagopalan, W. l. Roux, T. G. Habetler and R. G. Harley, "Dynamic Eccentricity and Demagnetized Rotor Magnet Detection in Trapezoidal Flux (Brushless DC) Motors Operating Under Different Load Conditions," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 22, no. 5, pp. 2061-2069, 2007.
  4. M. Salah, K. Bacha and A. Chaari, "Stator Current Analysis of a Squirrel Cage Motor Running Under Mechanical Unbalance Condition," in 10th International Multi-Conferences on Systems, Signals & Devices 2013, Hammamet, Tunisa, 2013.
  5. H. Toliyat, M. Arefeen and A. Parlos, "A method for dynamic simulation of air-gap eccentricity in induction machines," IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 32, no. 4, pp. 910-918, 1996.
  6. H. Zhang, R.-x. Zhao, M.-l. Zhu, H. Omori, H. Kohso and K. Gamo, "A novel control strategy for vibration reduction in the permanent magnet motor drive system with eccentric load," in 2008 International Conference on Electrical Machines and Systems, Wuhan, 2008.
  7. H. Kim, "On-line mechanical unbalance estimation for permanent magnet synchronous machine drives," IET Electric Power Applications, vol. 3, no. 3, pp. 178-186, 2008.
  8. B. M. Ebrahimi, J. Faiz and M. J. Roshtkhari, "Static-, Dynamic-, and Mixed-Eccentricity Fault Diagnoses in Permanent-Magnet Synchronous Motors," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, no. 11, pp. 4727-4739, 2009.

Details

Primary Language

English

Subjects

Electrical Machines and Drives

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

June 19, 2023

Publication Date

June 20, 2023

Submission Date

March 13, 2023

Acceptance Date

March 23, 2023

Published in Issue

Year 1970 Volume: 14 Number: 2

IEEE
[1]F. Erken, O. Fidan, and S. Karatay, “Reducing Speed Ripples and Vibrations in Permanent Magnet Synchronous Motors with Unbalanced Loads”, DUJE, vol. 14, no. 2, pp. 257–263, June 2023, doi: 10.24012/dumf.1264630.