nach oben

e+i Elektrotechnik und Informationstechnik

Erschienen in:

15.03.2024 | Originalarbeit

Finite element analysis and experimental validation of loss reduction strategies in synchronous reluctance motors with combined star delta winding

verfasst von: Tobias Knapp, Wilfried Hofmann

Erschienen in: e+i Elektrotechnik und Informationstechnik | Ausgabe 2/2024

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config

KI-gestützte Suche

Aus

Abstract

This paper investigates a combined star delta winding for a synchronous reluctance motor and compares it with a standard star winding. Finite element analysis shows that with this winding d‑ and q‑axes inductances increase, which leads to a higher torque density and offers different possibilities to reduce losses. A test method for loss separation to verify the theoretical findings is presented and corresponding results are shown. Furthermore, the problem of circulating currents in the delta part of the winding is discussed.

Vorheriger Artikel Highspeed PM-Synchronmotor mit modularem SMC-Statorkonzept

Nächster Artikel Five-phase space vector carrier-based PWM for third harmonic injection

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Pyrhönen J, Jokinen T, Hrabovcová V (2014) Design of rotating electrical machines, 2nd edn. Wiley, Chichester https://doi.org/10.1002/9781118701591CrossRef

Korthals-Altes WC (1918) Motor Winding. US Patent No. 1267232

Ibrahim MN, Sergeant P, Rashad EM (2016) Combined Star-Delta Windings to Improve Synchronous Reluctance Motor Performance. IEEE Trans Energy Convers 31(4):1479–1487. https://doi.org/10.1109/TEC.2016.2576641CrossRef

Ibrahim MN, Abdel-Khalik AS, Rashad EM, Sergeant P (2018) An Improved Torque Density Synchronous Reluctance Machine With a Combined Star-Delta Winding Layout. IEEE Trans Energy Convers 33(3):1015–1024. https://doi.org/10.1109/TEC.2017.2782777CrossRef

Ibrahim MN, Abdel-Khalik AS, Rashad EM, Sergeant P (2017) Comparison between two combined star-delta configurations on synchronous reluctance motors performance. 20th. Int Conf Electr Mach Syst (icems), 1–5. https://doi.org/10.1109/ICEMS.2017.8055973

Kim Y, Jun H, Moon J, Kim R, Rhyu S, Jung S (2019) Motor Efficiency Determination of SynRM and Measurement Uncertainty. Int. Aegean Conf. Electrical Machines and Power Electron. (ACEMP), pp 233–239 https://doi.org/10.1109/ACEMP-OPTIM44294.2019.9007174CrossRef

IEC standard (2014) IEC 60034-2-1—Rotating electrical machines—Part 2‑1: Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)

Pacheco J, Moncada R (2017) Calculation of losses and energy efficiency of synchronous reluctance machines according to IEC standard 60034‑2. Chilean Conf. Electrical, Electron. Eng., Inf. and Commun. Techn. (chilecon), pp 1–6. https://doi.org/10.1109/CHILECON.2017.8229574

Knapp T, Hofmann W (2023) Finite Element Analysis and Experimental Validation of Loss Reduction Strategies in Synchronous Reluctance Motors with Combined Star-Delta Winding. DACH-Fachtagung Elektromech. Antriebssyst. Fachbericht, vol 172. ETG, VDE Verlag Offenbach, pp 56–62

10.

Kasten H, Hofmann W (2011) Electrical machines with higher efficiency through combined star-delta windings. Int. Electric, Machines and Drives Conf. (IEMDC), pp 1374–1379. https://doi.org/10.1109/IEMDC.2011.5994806CrossRef

11.

Binder A (2017) Elektrische Maschinen und Antriebe – Grundlagen, Betriebsverhalten, 2nd ed. Springer Vieweg, BerlinCrossRef

12.

Müller G, Vogt K, Ponick B (2008) Berechnung elektrischer Maschinen, 6th edn. Wiley-VCH, Weinheim

13.

Knapp T, Hofmann W (2023) Combined Star-Delta Windings in Small Induction Machines for Reducing No-Load and Additional Losses. Int. Electric Machines and Drives Conf. (IEMDC), 7 pages. https://doi.org/10.1109/IEMDC55163.2023.10238949

14.

Jordan H (1924) Die ferromagnetischen Konstanten für schwache Wechselfelder. Elektr. Nachrichtentech, vol 1, pp 7–29

15.

Jenni F, Wüest D (1995) Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter. vdf Hochschulverlag an der ETH Zürich. Teubner, Zürich, Stuttgart

16.

Doppelbauer M (2015) Interpolation Procedures for the Determination of Losses and Energy Efficiency of Electrical Machines. 9th Int. Conf. Energy Effic. in Motor Driven Syst. (EEMODS), pp. 144–156

17.

IEC standard (2016) IEC 60034-2-3—Rotating electrical machines—Part 2–3: Specific test methods for determining losses and efficiency of converter-fed AC motors

Titel: Finite element analysis and experimental validation of loss reduction strategies in synchronous reluctance motors with combined star delta winding
verfasst von: Tobias Knapp
Wilfried Hofmann
Publikationsdatum: 15.03.2024
Verlag: Springer Vienna
Erschienen in: e+i Elektrotechnik und Informationstechnik / Ausgabe 2/2024
Print ISSN: 0932-383X
Elektronische ISSN: 1613-7620
DOI: https://doi.org/10.1007/s00502-024-01208-x

Neuer Inhalt

Bildnachweise

VDI-Icon, Profil Icon, inhalt2, Springer Professional Modul/© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, Die Gewinner und Laudatoren des Sustainability Award in Automotive 2024/© Uli Regenscheit | ATZlive, Search Icon, Banner Hanser, Suresh Vittal/© Alteryx, Additiv gefertigte Teile/© Marina_Skoropadskaya | Getty Images | iStock, Warnschild "Land unter"/© Bluedesign / Fotolia, Zeitschrift Wissensmanagement Cover, PatentFit-Logo/© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ATZ-Webinar: Prototypenfreie Entwicklung durch Offline- und Driver-in-the-Loop-HiL-Tests /© (c) VI-grade, chassis.tech plus 2023/© [M] ATZlive / TÜV SÜD PRODUCT SERVICE GMBH, adäsion-Webinar-Matinee/© krystiannawrocki_ Getty Images

Springer Professional

Abstract

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu Ihrer Lizenz zu erhalten.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Springer Professional "Technik"

Springer Professional "Wirtschaft"

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2024

Five-phase space vector carrier-based PWM for third harmonic injection

Why state-of-the-art analytical models for eddy current losses in PM of PMSM are insufficient for variable speed motors

Vorwort

Investigation and comparison of permanent magnet rotors produced by different additive manufacturing methods

Regelung der doppelt gespeisten Drehstromasynchronmaschine mit Multilevel-Matrixumrichter für einen Schwungradspeicher zur Sicherung der Momentanreserve in trägheitsarmen Netzen

Highspeed PM-Synchronmotor mit modularem SMC-Statorkonzept

Neuer Inhalt

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu Ihrer Lizenz zu erhalten.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu Ihrer Lizenz zu erhalten.