Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle

According to magnetic field superposition principle and characteristic of square wave series, back-EMF of permanent magnet synchronous motor (PMSM) under demagnetization fault condition is decomposed into health component and demagnetization fault component. A operation of mathematical model of sing...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Технічна електродинаміка
Datum:2016
Hauptverfasser: Zhiyan Zhang, Zehui Xie, Hongzhong Ma, Qin Zhong
Format: Artikel
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: Інститут електродинаміки НАН України 2016
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/121927
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle / Zhiyan Zhang, Zehui Xie, Hongzhong Ma, Qin Zhong // Технічна електродинаміка. — 2016. — № 2. — С. 42-48. — Бібліогр.: 9 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862624719952412672
author Zhiyan Zhang
Zehui Xie
Hongzhong Ma
Qin Zhong
author_facet Zhiyan Zhang
Zehui Xie
Hongzhong Ma
Qin Zhong
citation_txt Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle / Zhiyan Zhang, Zehui Xie, Hongzhong Ma, Qin Zhong // Технічна електродинаміка. — 2016. — № 2. — С. 42-48. — Бібліогр.: 9 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Технічна електродинаміка
description According to magnetic field superposition principle and characteristic of square wave series, back-EMF of permanent magnet synchronous motor (PMSM) under demagnetization fault condition is decomposed into health component and demagnetization fault component. A operation of mathematical model of single slot and single phase no-load backEMF, when demagnetization fault of different degree occurred in any magnetic body, any single pole and any multiple pole, is presented. The back-EMF mathematical model and the finite element simulation model results for 42 kW - PMSM, which has 8 poles and V-shaped permanent magnet rotor structure are compared, that allowed to verify the mathematical model. The results show that the back-EMF waveform of the slot winding can reflect the specific position and the severity of the demagnetization poles. The single phase back-EMF waveform can reflect only demagnetization conditions of all poles, but can not identify the specific position of the demagnetization poles. В соответствии с принципом суперпозиции магнитного поля и характеристиками серий прямоугольных сигналов противодействующая электродвижущая сила синхронного двигателя с постоянными магнитами (СДПМ) в состоянии эффекта размагничивания раскладывается на рабочий компонент и компонент эффекта размагничивания. В статье представлена математическая модель однопазовой и однофазной противодействующей электродвижущей силы без нагрузки, когда при любом магнитном теле, любом полюсе или нескольких полюсах возникает эффект размагничивания. В статье сопоставлены результаты математической модели противодействующей электродвижущей силы СДПМ мощностью 42 кВт, который имеет 8 полюсов и V- образную форму постоянных магнитов, с результатами имитационного моделирования методом конечных элементов, что позволило подтвердить математическую модель. Результаты показывают, что форма сигнала противодействующей электродвижущей силы пазовой части обмотки может отражать определённое положение полюсов размагничивания. Форма сигнала однофазной противодействующей электродвижущей силы может отражать только условия размагничивания всех полюсов, но не может определять конкретное положение полюсов размагничивания. Відповідно до принципу суперпозиції магнітного поля і характеристик серій прямокутних сигналів протидіюча електрорушійна сила синхронного двигуна з постійними магнітами (СДПМ) у стані ефекту розмагнічування розкладається на робочий компонент і компонент ефекту розмагнічування. У статті представлено математичну модель однопазової та однофазної протидіючої електрорушійної сили без навантаження, коли при будьякому магнітному тілі, будь-якому одному або при декількох полюсах виникає ефект розмагнічування. У статті співставлено результати математичної моделі протидіючої електрорушійної сили СДПМ потужністю 42 кВт, який має 8 полюсів та V-подібну форму постійних магнітів, з результатами моделі для імітаційного моделювання методом кінцевих елементів, що дозволило перевірити і підтвердити математичну модель. Результати показують, що форма сигналу протидіючої електрорушійної сили пазової частини обмотки може відображати певне положення полюсів розмагнічування. Форма сигналу однофазної протидіючої електрорушійної сили може відображати тільки умови розмагнічування всіх полюсів, проте не може визначати конкретне положення полюсів розмагнічування.
first_indexed 2025-12-07T13:32:36Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-121927
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1607-7970
language English
last_indexed 2025-12-07T13:32:36Z
publishDate 2016
publisher Інститут електродинаміки НАН України
record_format dspace
spelling Zhiyan Zhang
Zehui Xie
Hongzhong Ma
Qin Zhong
2017-06-21T19:20:54Z
2017-06-21T19:20:54Z
2016
Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle / Zhiyan Zhang, Zehui Xie, Hongzhong Ma, Qin Zhong // Технічна електродинаміка. — 2016. — № 2. — С. 42-48. — Бібліогр.: 9 назв. — англ.
1607-7970
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/121927
621.3
According to magnetic field superposition principle and characteristic of square wave series, back-EMF of permanent magnet synchronous motor (PMSM) under demagnetization fault condition is decomposed into health component and demagnetization fault component. A operation of mathematical model of single slot and single phase no-load backEMF, when demagnetization fault of different degree occurred in any magnetic body, any single pole and any multiple pole, is presented. The back-EMF mathematical model and the finite element simulation model results for 42 kW - PMSM, which has 8 poles and V-shaped permanent magnet rotor structure are compared, that allowed to verify the mathematical model. The results show that the back-EMF waveform of the slot winding can reflect the specific position and the severity of the demagnetization poles. The single phase back-EMF waveform can reflect only demagnetization conditions of all poles, but can not identify the specific position of the demagnetization poles.
В соответствии с принципом суперпозиции магнитного поля и характеристиками серий прямоугольных сигналов противодействующая электродвижущая сила синхронного двигателя с постоянными магнитами (СДПМ) в состоянии эффекта размагничивания раскладывается на рабочий компонент и компонент эффекта размагничивания. В статье представлена математическая модель однопазовой и однофазной противодействующей электродвижущей силы без нагрузки, когда при любом магнитном теле, любом полюсе или нескольких полюсах возникает эффект размагничивания. В статье сопоставлены результаты математической модели противодействующей электродвижущей силы СДПМ мощностью 42 кВт, который имеет 8 полюсов и V- образную форму постоянных магнитов, с результатами имитационного моделирования методом конечных элементов, что позволило подтвердить математическую модель. Результаты показывают, что форма сигнала противодействующей электродвижущей силы пазовой части обмотки может отражать определённое положение полюсов размагничивания. Форма сигнала однофазной противодействующей электродвижущей силы может отражать только условия размагничивания всех полюсов, но не может определять конкретное положение полюсов размагничивания.
Відповідно до принципу суперпозиції магнітного поля і характеристик серій прямокутних сигналів протидіюча електрорушійна сила синхронного двигуна з постійними магнітами (СДПМ) у стані ефекту розмагнічування розкладається на робочий компонент і компонент ефекту розмагнічування. У статті представлено математичну модель однопазової та однофазної протидіючої електрорушійної сили без навантаження, коли при будьякому магнітному тілі, будь-якому одному або при декількох полюсах виникає ефект розмагнічування. У статті співставлено результати математичної моделі протидіючої електрорушійної сили СДПМ потужністю 42 кВт, який має 8 полюсів та V-подібну форму постійних магнітів, з результатами моделі для імітаційного моделювання методом кінцевих елементів, що дозволило перевірити і підтвердити математичну модель. Результати показують, що форма сигналу протидіючої електрорушійної сили пазової частини обмотки може відображати певне положення полюсів розмагнічування. Форма сигналу однофазної протидіючої електрорушійної сили може відображати тільки умови розмагнічування всіх полюсів, проте не може визначати конкретне положення полюсів розмагнічування.
en
Інститут електродинаміки НАН України
Технічна електродинаміка
Електромеханічне перетворення енергії
Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle
Анализ эффекта размагничивания противодействующей электродвижущей силы синхронного двигателя с постоянными магнитами с помощью математической модели, основанной на принципе суперпозиции полей
Аналіз ефекту розмагнічування протидіючої електрорушійної сили синхронного двигуна з постійними магнітами за допомогою математичної моделі, заснованої на на принципі суперпозиції полів
Article
published earlier
spellingShingle Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle
Zhiyan Zhang
Zehui Xie
Hongzhong Ma
Qin Zhong
Електромеханічне перетворення енергії
title Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle
title_alt Анализ эффекта размагничивания противодействующей электродвижущей силы синхронного двигателя с постоянными магнитами с помощью математической модели, основанной на принципе суперпозиции полей
Аналіз ефекту розмагнічування протидіючої електрорушійної сили синхронного двигуна з постійними магнітами за допомогою математичної моделі, заснованої на на принципі суперпозиції полів
title_full Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle
title_fullStr Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle
title_full_unstemmed Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle
title_short Analysis of demagnetization fault back-EMF of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle
title_sort analysis of demagnetization fault back-emf of permanent magnet synchronous motor using mathematical model based on magnetic field superposition principle
topic Електромеханічне перетворення енергії
topic_facet Електромеханічне перетворення енергії
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/121927
work_keys_str_mv AT zhiyanzhang analysisofdemagnetizationfaultbackemfofpermanentmagnetsynchronousmotorusingmathematicalmodelbasedonmagneticfieldsuperpositionprinciple
AT zehuixie analysisofdemagnetizationfaultbackemfofpermanentmagnetsynchronousmotorusingmathematicalmodelbasedonmagneticfieldsuperpositionprinciple
AT hongzhongma analysisofdemagnetizationfaultbackemfofpermanentmagnetsynchronousmotorusingmathematicalmodelbasedonmagneticfieldsuperpositionprinciple
AT qinzhong analysisofdemagnetizationfaultbackemfofpermanentmagnetsynchronousmotorusingmathematicalmodelbasedonmagneticfieldsuperpositionprinciple
AT zhiyanzhang analizéffektarazmagničivaniâprotivodeistvuûŝeiélektrodvižuŝeisilysinhronnogodvigatelâspostoânnymimagnitamispomoŝʹûmatematičeskoimodeliosnovannoinaprincipesuperpoziciipolei
AT zehuixie analizéffektarazmagničivaniâprotivodeistvuûŝeiélektrodvižuŝeisilysinhronnogodvigatelâspostoânnymimagnitamispomoŝʹûmatematičeskoimodeliosnovannoinaprincipesuperpoziciipolei
AT hongzhongma analizéffektarazmagničivaniâprotivodeistvuûŝeiélektrodvižuŝeisilysinhronnogodvigatelâspostoânnymimagnitamispomoŝʹûmatematičeskoimodeliosnovannoinaprincipesuperpoziciipolei
AT qinzhong analizéffektarazmagničivaniâprotivodeistvuûŝeiélektrodvižuŝeisilysinhronnogodvigatelâspostoânnymimagnitamispomoŝʹûmatematičeskoimodeliosnovannoinaprincipesuperpoziciipolei
AT zhiyanzhang analízefekturozmagníčuvannâprotidíûčoíelektrorušíinoísilisinhronnogodvigunazpostíinimimagnítamizadopomogoûmatematičnoímodelízasnovanoínanaprincipísuperpozicíípolív
AT zehuixie analízefekturozmagníčuvannâprotidíûčoíelektrorušíinoísilisinhronnogodvigunazpostíinimimagnítamizadopomogoûmatematičnoímodelízasnovanoínanaprincipísuperpozicíípolív
AT hongzhongma analízefekturozmagníčuvannâprotidíûčoíelektrorušíinoísilisinhronnogodvigunazpostíinimimagnítamizadopomogoûmatematičnoímodelízasnovanoínanaprincipísuperpozicíípolív
AT qinzhong analízefekturozmagníčuvannâprotidíûčoíelektrorušíinoísilisinhronnogodvigunazpostíinimimagnítamizadopomogoûmatematičnoímodelízasnovanoínanaprincipísuperpozicíípolív