Wpływ wyższych harmonicznych napięcia zasilającego na rozkład temperatury silnika synchronicznego z magnesami trwałymi

Silniki synchroniczne wzbudzane magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim (LSPMSM) są wysoko sprawną alternatywą dla silników indukcyjnych. Wobec tego muszą one być projektowane z uwzględnieniem podobnych narażeń jak maszyny asynchroniczne. Jednym z takich narażeń jest praca przy zasilaniu napięciem odkształconym zawierającym wyższe harmoniczne. Dotychczasowe prace dotyczące wpływu odkształceń napięcia zasilającego na silniki indukcyjne pokazują, że prowadzą one do wzrostu strat i temperatur w maszynie. Ze względu na podobną konstrukcję, analogiczne zjawiska występują także w silnikach synchronicznych wzbudzanych magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim. Na podstawie normy IEC 61000-2-2:2002 i IEC 61000-2-4:2002 zaprezentowano wpływ wyższych harmonicznych w napięciu zasilającym na temperaturę pracy silnika LSPMSM o mocy 1900 W oraz napięciu 400 V. Rozpatrywano przy tym pracę ustaloną silnika poddanego stałemu obciążeniu i wykorzystano model numeryczny sprzęgający dwukierunkowo pole elektromagnetyczne i cieplne.

Line-Start Permanent Magnet Synchronous Motors (LSPMSM) are high-efficient substitute for induction motors. Therefore they have to designed regarding the same exposures like asynchronous motors. One of such exposal is operation with distorted power supply voltage. Foregoing papers concerning influence of the voltage distortion on induction motors show that higher harmonics lead to increased temperature of the machine. Because of similar construction such phenomenon occurs also in LSPMSM. According to standards IEC 61000-2-2:2002 and IEC 61000-2-4:2002 presented influence of harmonics in power supply voltage during steady state operation with constant load equal to 1900 W and fed with voltage 400 V. Two-way coupled electromagnetic and thermal model was used in numerical analysis.