Άρθρα Συνεδρίων

1) ICEM (2022)

Τίτλος:  Επιπτώσεις της παραμόρφωσης του δρομέα στα λειτουργικά χαρακτηριστικά των Κινητήρων ΕΜΜ υπό συνθήκες Υψηλής Ταχύτητας.

Συγραφείς:  Σακκάς Κ. Γεώργιος και Αντώνιος Γ. Κλαδάς

Περίληψη: Το παρόν άρθρο διερευνά τις επιδράσεις του ανομοιογενούς διακένου που προκαλείται από παραμορφώσεις του δρομέα υπό συνθήκες υψηλής ταχύτητας στα χαρακτηριστικά των μηχανών μονίμων μαγνητών. Πιο συγκεκριμένα, μεταβολές στις αρμονικές χώρου πυκνότητας μαγνητικής ροής, στις διαφοροποιήσεις της πεπλεγμένης μαγνητικής ροής των τυλιγμάτων του στάτη, και στις ταλαντώσεις της ηλεκτρομαγνητικής ροπής αξιολογούνται και εξετάζονται για τις σύγχρονες μηχανές εσωτερικών μονίμων μαγνητών τύπου V. Οι παραμορφώσεις του δρομέα που δημιουργούνται από φυγοκέντρους δυνάμεις αναλύονται μέσω της χρήσης στατικής μηχανικής ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων. Η ηλεκτρομαγνητική συμπεριφορά του κινητήρα προσομοιώνεται μέσω της κατάλληλης ασθενούς σύζευξης μιας δισδιάστατης ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων με ένα αριθμητικό σχήμα ΜΠΣ-ΔΣΠΧ-ΗΜ. Τα αποτελέσματα επιτρέπουν τη θεώρηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ βραχυχρόνιων ηλεκτρομαγνητικών και μηχανικών φαινομένων και μπορούν να εφαρμοστούν εύκολα σε αλγορίθμους βελτιστοποίησης σχεδιασμού.

Συνολικός Αριθμός Σελίδων: 6 σελ.

Συνέχεια στο: Δημοσιευμένο Ερευνητικό Περιεχόμενο

2) CEFC (2022)

Περίληψη: Το παρόν άρθρο προτείνει ένα ορισμένο μοντέλο αποδοτικής θεώρησης απωλειών λόγω διακοπτόμενης συχνότητας σε δρομέα επιφανειακών μονίμων μαγνητών για περιπτώσεις τροφοδοσίας με παλμούς διακοπτόμενου πλάτους. Το μοντέλο βασίζεται σε Δισδιάσταση Ανάλυση Πεπερασμένων Στοιχείων συνδυασμένο με εξισώσεις κυκλώματος-πεδίου σε περιοχές των μονίμων μαγνητών. Η ανάλυση λαμβάνει υπόψη το φαινόμενο ακραίων περιοχών- end effect, το οποίο σχετίζεται με τη διακοπτόμενη συχνότητα, η οποία με τη σειρά της είναι υπεύθυνη για το μεγαλύτερο μέρος απωλειών δινορρευμάτων στους μαγνήτες. Η ακρίβεια του μοντέλου επικαιροποιείται μέσω πειραματικών μετρήσεων σε μαγνητικό κύκλωμα. Η σύγκριση μεταξύ των πειραματικών απωλειών και των απωλειών που προβλέφθηκαν από το ορισμένο μοντέλο έγινε με την εφαρμογή μίας βασικής ανάλυσης διαχωρισμού των απωλειών και ανέδειξε την κυριαρχία των απωλειών εξαιτίας δινορρευμάτων στους μόνιμους μαγνήτες λόγω της διακοπτόμενης συχνότητας.

Συνολικός Αριθμός Σελίδων: 2 σελ.

Συνέχεια στο: Δημοσιευμένο Ερευνητικό Περιεχόμενο

3) Intermag (2023)

Περίληψη: Στό άρθρο αυτό παρουσιάζεται μεθοδολογία η οποία επιτρέπει τον εύρωστο σχεδιασμό ηλεκτρικών μηχανών μονίμων μαγνητών που είναι το κατά κόρον επιλέξιμο είδος μηχανών στις εφαρμογές ηλεκτροκίνησης εφόσον είναι υποσχόμενες σε μεγάλο εύρος ταχυτήτων. Οι κατάλληλες επιλογές σε βαθμίδα (grade) και η διαρρύθμιση της γεωμετρίας των μαγνητών ώστε να γίνει η ικανοποίηση των κλασικών κριτηρίων σχεδιασμού, όπως την υψηλή απόδοση και την μεγάλη πυκνότητα ισχύος σε μεγάλο εύρος λειτουργικών καταστάσεων, λαμβάνονται υπόψη σε συνδυασμό με την αποφυγή των κινδύνων σφάλματος,  προσφέροντας βελτιωμένη ευρωστία και βιωσιμότητα του κινητήρα. Τα υψίσυχνα αρμονικά φαινόμενα εισάγουν αυξημένες απώλειες σε λειτουργία υψηλής ταχύτητας όπως οι απώλειες των δινορευμάτων στους μόνιμους μαγνήτες όταν αυτοί είναι τοποθετημένοι στην επιφάνεια του δρομέα. Η προσέγγιση υπολογισμού των αυτών απωλειών στο παρόν άρθρο γίνεται με κατάλληλη προσέγγιση συζευγμένου κυκλώματος συγκεντρωμένων παραμέτρων με τις αριθμητικές μεθόδους υπολογισμού του μαγνητικού πεδίου. Οι προτεινόμενες τεχνικές μοντελοποίησης επιβεβαιώνονται με μετρήσεις σε πειραματική διάταξη πρωτότυπης γραμμικής μηχανής.

Συνολικός Αριθμός Σελίδων: 2 σελ.

Συνέχεια στο: Δημοσιευμένο Ερευνητικό Περιεχόμενο

4) Intermag (2023)

Περίληψη: Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η διαδικασία μοντελοποίησης ενός υλικού τρισδιάστατης εκτύπωσης στόχος του οποίου είναι η κατασκευή χαμηλού κόστους σιδηρομαγνητικών πυρήνων σε εφαρμογή ηλεκτρικών κινητήρων, μία τάση που είναι πρόσφατα δημοφιλής στην ερευνητική κοινότητα, με άμεσο ενδιαφέρον στην σχετική βιομηχανία.  Η διεξαγωγή των χαρακτηριστικών ιδιοτήτων πυρήνων, που κατασκευάζονται από εμπορικά διαθέσιμο νήμα μαγνητικού σιδήρου πολυγαλακτικού οξέος με χαμηλή μάζα και κόστους, γίνεται λαμβάνοντας υπόψη ένα μαγνητικό κύκλωμα δακτυλιοειδούς γεωμετρίας. Στη συνέχεια κατασκευάζεται μία πρωτότυπη ηλεκτρική μηχανή χρησιμοποιώντας ίδια διαδικασία τρισδιάστατης εκτύπωσης πυρήνα ενώ η κατασκευή των περιφερειακών εξαρτημάτων (κέλυφος – άξονας) της μηχανής γίνεται χρησιμοποιώντας υλικό τερεφθαλικού πολυαιθυλενίου.  Η συμπεριφορά του κινητήρα αξιολογείται μέσω ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων σε συνδυασμό με τεχνική ισοδύναμης επιφανειακής εμπέδησης με στόχο τον υπολογισμό των απωλειών που επιφέρουν οι ανώτερες αρμονικές που εισάγονται εξαιτίας της οδήγησης ενώ η εγγύτητα των αποτελεσμάτων ελέγχεται μέσω πειραματικών μετρήσεων στο δοκίμιο. 

Συνολικός Αριθμός Σελίδων: 2 σελ.

Συνέχεια στο: Δημοσιευμένο Ερευνητικό Περιεχόμενο

5) Compumag (2023)

Περίληψη: Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται μια συγκεκριμένη μεθοδολογία βασισμένη σε προσέγγιση συνδυασμού ανάλυσης πεδίου και κυκλωμάτων για την αναπαράσταση της συμπεριφοράς των μονίμων μαγνητών στις ηλεκτρικές συμπεριλαμβάνοντας τις απώλειες των δινορευμάτων εξαιτίας της τροφοδοσίας PWM του αντιστροφέα. Η κυρίαρχη εξίσωση είναι η εξίσωση διάχυσης του μαγνητικού διανυσματικού δυναμικού που εκφράζεται σε καρτεσιανή δισδιάστατη διαμόρφωση, ενώ η κλίση του όρου του βαθμωτού ηλεκτρικού δυναμικού επιτρέπει την συνεκτίμηση φαινομένων  των άκρων που συναντώνται στους μόνιμους μαγνήτες. Μια συγκεκριμένη κατάτμηση των μονίμων μαγνητών επιτρέπει την αποτελεσματική εξέταση των δινορευμάτων που ρέουν σε προκαθορισμένες διαδρομές στην περιοχή των άκρων, ακόμη και στην περίπτωση ασύμμετρου πεδίου, μέσω κατάλληλης ισοδύναμης σύζευξης των κυκλωμάτων. Η σύγκριση αποτελεσμάτων μεταξύ τρισδιάστατου σχήματος πεπερασμένων στοιχείων και αυτού του συγκεκριμένου μοντέλου  έχει γίνει σε διάταξη πυρήνα C (C-Core) αναδεικνύοντας την ακρίβεια και την σκοπιμότητα της προτεινόμενης μεθοδολογίας. 

Συνολικός Αριθμός Σελίδων: 2 σελ.

Συνέχεια στο: Δημοσιευμένο Ερευνητικό Περιεχόμενο

6) CEFC (2024) (Υπό Διαδικασία Αξιολόγησης)

Περίληψη: Η εργασία αυτή προτείνει μια αποτελεσματική μεθοδολογία για την σύσταση ψηφιακού διδύμου μιας σύγχρονης μηχανής επιφανειακών μονίμων μαγνητών επιτρέποντας την εξάλειψη των αρμονικών ρευμάτων εξαιτίας οδήγησης PWM του αντιστροφέα. Η μεθοδολογία είναι βασισμένη στην ανάλυση πολλών λειτουργικών σημείων του κινητήρα με την μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων με στόχο τον καθορισμό κατάλληλων δυναμικών μεταβλητών συγκεντρωμένων παραμέτρων. Λαμβάνονται υπόψη τόσο οι αρμονικές χώρου όσο και η επίδραση της αντίδρασης οπλισμού στον τοπικό κορεσμό. Αυτή η τεχνική επιτυγχάνει σημαντική μείωση κυματώσεων  της ροπής και μείωση των απωλειών. Η εισαχθείσα αυτή μέθοδος έχει επιβεβαιωθεί με μετρήσεις σε ένα κατασκευασμένο πρωτότυπο σύστημα ηλεκτρικής κίνησης.

Συνολικός Αριθμός Σελίδων: 2 σελ.

Συνέχεια στο: (Αναμένεται η κρίση του άρθρου)

Άρθρα Περιοδικών

1) IEEE Transactions on Magnetics (2023)

Περίληψη: Το παρόν άρθρο προτείνει ένα ορισμένο μοντέλο αποδοτικής θεώρησης απωλειών λόγω διακοπτόμενης συχνότητας σε δρομέα επιφανειακών μονίμων μαγνητών για περιπτώσεις τροφοδοσίας με παλμούς διακοπτόμενου πλάτους. Το μοντέλο βασίζεται σε Δισδιάσταση Ανάλυση Πεπερασμένων Στοιχείων συνδυασμένο με εξισώσεις κυκλώματος-πεδίου σε περιοχές των μονίμων μαγνητών. Η ανάλυση λαμβάνει υπόψη το φαινόμενο ακραίων περιοχών- end effect, το οποίο σχετίζεται με τη διακοπτόμενη συχνότητα, η οποία με τη σειρά της είναι υπεύθυνη για το μεγαλύτερο μέρος απωλειών δινορρευμάτων στους μαγνήτες. Η ακρίβεια του μοντέλου επικαιροποιείται μέσω πειραματικών μετρήσεων σε μαγνητικό κύκλωμα. Η σύγκριση μεταξύ των πειραματικών απωλειών και των απωλειών που προβλέφθηκαν από το ορισμένο μοντέλο έγινε με την εφαρμογή μίας βασικής ανάλυσης διαχωρισμού των απωλειών και ανέδειξε την κυριαρχία των απωλειών εξαιτίας δινορρευμάτων στους μόνιμους μαγνήτες λόγω της διακοπτόμενης συχνότητας.

Συνολικός Αριθμός Σελίδων: 5 σελ.