ВПЛИВ НАГРІВУ ПОСТІЙНИХ МАГНІТІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ
This study examines a 140 kW traction permanent magnet synchronous motor (PMSM), designed for shunting locomotives and traction metro locomotives. The influence of active zone heating on the operational characteristics of the motor, with a particular focus on permanent magnets, is analysed. During P...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1739 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1856544135797800960 |
|---|---|
| author | Васьковський, Ю.М. Нестеренко, Д.С. |
| author_facet | Васьковський, Ю.М. Нестеренко, Д.С. |
| author_sort | Васьковський, Ю.М. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-11-25T14:19:49Z |
| description | This study examines a 140 kW traction permanent magnet synchronous motor (PMSM), designed for shunting locomotives and traction metro locomotives. The influence of active zone heating on the operational characteristics of the motor, with a particular focus on permanent magnets, is analysed. During PMSM operation, PM heating leads to reduction of its magnetic properties and a corresponding power loss, affecting the motor’s reliable performance. Therefore, a reliable analysis of PMSM characteristic changes caused by PM heating is essential. The purpose of this work is to develop a complex multiphysics mathematical model of the PMSM and assess the impact of PM heating on motor characteristics. The objective is achieved through the development of a complex multiphysics mathematical model that accounts the mutual influence of electromagnetic, thermal, and ventilation processes in PMSM ensuring high modelling accuracy. Mathematical modelling has provided crucial insights into the significant impact of PM heating on PMSM power reduction. It has been established that for every 1°C increase in PM temperature, the PMSM loss about 0.12% of its power in average. The practical significance lies in substantiated technical proposals for increasing the level of PM temperature stabilization, which contributes to the PMSM characteristics stabilization. References 18, tables 2, figures 3. |
| first_indexed | 2025-11-04T02:33:12Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-1739 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-02-08T08:14:19Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-17392025-11-25T14:19:49Z THE IMPACT OF PERMANENT MAGNETS HEATING ON THE CHARACTERISTICS OF POWERFUL TRACTION SYNCHRONOUS MAGNETO-ELECTRIC MOTORS ВПЛИВ НАГРІВУ ПОСТІЙНИХ МАГНІТІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ Васьковський, Ю.М. Нестеренко, Д.С. traction permanent magnet synchronous motor permanent magnet heating multiphysics mathematical model тяговий синхронний двигун з постійними магнітами нагрів постійних магнітів мультифізична математична модель This study examines a 140 kW traction permanent magnet synchronous motor (PMSM), designed for shunting locomotives and traction metro locomotives. The influence of active zone heating on the operational characteristics of the motor, with a particular focus on permanent magnets, is analysed. During PMSM operation, PM heating leads to reduction of its magnetic properties and a corresponding power loss, affecting the motor’s reliable performance. Therefore, a reliable analysis of PMSM characteristic changes caused by PM heating is essential. The purpose of this work is to develop a complex multiphysics mathematical model of the PMSM and assess the impact of PM heating on motor characteristics. The objective is achieved through the development of a complex multiphysics mathematical model that accounts the mutual influence of electromagnetic, thermal, and ventilation processes in PMSM ensuring high modelling accuracy. Mathematical modelling has provided crucial insights into the significant impact of PM heating on PMSM power reduction. It has been established that for every 1°C increase in PM temperature, the PMSM loss about 0.12% of its power in average. The practical significance lies in substantiated technical proposals for increasing the level of PM temperature stabilization, which contributes to the PMSM characteristics stabilization. References 18, tables 2, figures 3. Розглядається тяговий синхронний двигун з постійними магнітами (СДПМ) потужністю 140 кВт, призначений для приводу маневрених електровозів і локомотивів потягів метро. Досліджується вплив нагріву постійних магнітів (ПМ) двигуна на його характеристики. Нагрів ПМ під час експлуатації СДПМ супроводжується зменшенням магнітних характеристик ПМ і відповідним зменшенням потужності двигуна, що змінює можливості його надійного функціонування. Тому необхідним є аналіз змін характеристик СДПМ, викликаний нагрівом ПМ. Мета роботи – розробка мультифізичної математичної моделі СДПМ та оцінка впливу нагріву ПМ на характеристики двигуна. Поставлена мета досягається шляхом розробки мультифізичної математичної моделі фізичних процесів в СДПМ, яка враховує взаємний вплив електромагнітних, теплових і вентиляційних процесів під час розрахунку характеристик двигуна, що забезпечує підвищену достовірність результатів моделювання. За результатами математичного моделювання отримано інформацію щодо суттєвого впливу нагріву ПМ на електромагнітний момент і потужність тягового СДПМ. Встановлено, що у разі нагріву ПМ на кожний 1°C СДПМ в середньому втрачає близько 0,12% потужності. Практична цінність полягає у технічних пропозиціях щодо підвищення рівня температурної стабілізації ПМ, що сприяє стабілізації енергетичних характеристик СДПМ. Бібл. 18, табл. 2, рис. 3. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2025-11-03 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1739 10.15407/techned2025.06.034 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 6 (2025): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 034 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 6 (2025): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 034 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2025.06 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1739/1558 Авторське право (c) 2025 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | тяговий синхронний двигун з постійними магнітами нагрів постійних магнітів мультифізична математична модель Васьковський, Ю.М. Нестеренко, Д.С. ВПЛИВ НАГРІВУ ПОСТІЙНИХ МАГНІТІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ |
| title | ВПЛИВ НАГРІВУ ПОСТІЙНИХ МАГНІТІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ |
| title_alt | THE IMPACT OF PERMANENT MAGNETS HEATING ON THE CHARACTERISTICS OF POWERFUL TRACTION SYNCHRONOUS MAGNETO-ELECTRIC MOTORS |
| title_full | ВПЛИВ НАГРІВУ ПОСТІЙНИХ МАГНІТІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ |
| title_fullStr | ВПЛИВ НАГРІВУ ПОСТІЙНИХ МАГНІТІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ |
| title_full_unstemmed | ВПЛИВ НАГРІВУ ПОСТІЙНИХ МАГНІТІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ |
| title_short | ВПЛИВ НАГРІВУ ПОСТІЙНИХ МАГНІТІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ |
| title_sort | вплив нагріву постійних магнітів на характеристики потужних синхронних магнітоелектричних двигунів |
| topic | тяговий синхронний двигун з постійними магнітами нагрів постійних магнітів мультифізична математична модель |
| topic_facet | traction permanent magnet synchronous motor permanent magnet heating multiphysics mathematical model тяговий синхронний двигун з постійними магнітами нагрів постійних магнітів мультифізична математична модель |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1739 |
| work_keys_str_mv | AT vasʹkovsʹkijûm theimpactofpermanentmagnetsheatingonthecharacteristicsofpowerfultractionsynchronousmagnetoelectricmotors AT nesterenkods theimpactofpermanentmagnetsheatingonthecharacteristicsofpowerfultractionsynchronousmagnetoelectricmotors AT vasʹkovsʹkijûm vplivnagrívupostíjnihmagnítívnaharakteristikipotužnihsinhronnihmagnítoelektričnihdvigunív AT nesterenkods vplivnagrívupostíjnihmagnítívnaharakteristikipotužnihsinhronnihmagnítoelektričnihdvigunív AT vasʹkovsʹkijûm impactofpermanentmagnetsheatingonthecharacteristicsofpowerfultractionsynchronousmagnetoelectricmotors AT nesterenkods impactofpermanentmagnetsheatingonthecharacteristicsofpowerfultractionsynchronousmagnetoelectricmotors |