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Actualidad

20/11/2013
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Shaft Trajectory Analysis in a Partially Demagnetized Permanent-Magnet Synchronous Motor

En el volumen 60 de la revista "IEEE transactions on industrial electronics", investigadores del MCIA Research Center y del CD6, han publicado un trabajo conjunto sobre la aplicación de técnicas ópticas para el control, diagnóstico y detección de fallos en el movimiento de rotación de todo tipo de ejes. La ventaja de la tecnología propuesta se basa en factores como la fiabilidad en las medidas, la robustez del sistema o el hecho de que la medida se realiza sin entrar en contacto con el eje. El trabajo, del que se ha depositado una patente, está basado en un nuevo concepto de interferometría láser muy compacta, económica y robusta. A pesar de tratarse de un estudio específico, el interés radica en el elevado número de aplicaciones en ámbitos como la industria, la seguridad en el transporte, la producción de energía, etc.

A continuación se puede encontrar la referencia del artículo así como su abstract:


Urresty, J.C., Atashkhooei, R., Riba, J-R., Romeral, L., Royo, S.(2013): "Shaft Trajectory Analysis in a Partially Demagnetized Permanent-Magnet Synchronous Motor". "IEEE transactions on industrial electronics", Agost 2013, vol. 60, núm. 8, p. 3454-3461.

Abstract:

Demagnetization faults have a negative impact on the behavior of permanent-magnet synchronous machines, thus reducing their efficiency, generating torque ripple, mechanical vibrations, and acoustic noise, among others. In this paper, the displacement of the shaft trajectory induced by demagnetization faults is studied. It is proved that such faults may increase considerably the amplitude of the rotor displacement. The direct measure of the shaft trajectory is performed by means of a noncontact self-mixing interferometric sensor. In addition, the new harmonics in the back electromotive force (EMF) and the stator current spectrum arising from the shaft displacement are analyzed by means of finite-element method (FEM) simulations and experimental tests. Since conventional finite-element electromagnetic models are unable to predict the harmonics arising from the shaft trajectory displacement, an improved finite-element model which takes into account the measured trajectory has been developed. It is shown that this improved model allows obtaining more accurate back EMF and stator current spectra than those obtained by means of conventional models. This work presents a comprehensive analysis of the effects generated by demagnetization faults, which may be useful to develop improved fault diagnosis schemes.
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