Electromagnetic vibration analysis of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) under eccentricity fault

Jlassi, Asma (2024). Electromagnetic vibration analysis of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) under eccentricity fault. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

The electric vehicle (EV) market has witnessed a remarkable surge in recent years due to various benefits addressing consumer needs, industry demands, and environmental concerns. This paradigm shift towards electric mobility represents a pivotal moment in transportation history, revolutionizing vehicle conception, usage, and sustainable power sources.

The migration towards electric vehicles is driven by several factors including environmental sustainability, technological advancements, economic viability, and cost savings, offering compelling solutions through innovations in battery technology and electric motors that extend driving ranges, accelerate charging times, and improve overall vehicle performance and affordability.

Advancements in electric motor technologies are critical for enhancing EV performance, efficiency, reliability, and sustainability. Innovations such as optimization of installation space, enhanced power density, active noise and vibration control systems, and efficient thermal management solutions pave the way for continued growth and adoption of electric mobility. However, managing vibration in electric motor systems remains a significant challenge, particularly during high-speed operation, necessitating optimization of motor designs to minimize vibration while maintaining performance.

This thesis aims to integrate structural simulation capabilities into the EMWorks 2D and 3D electromagnetic simulators, enabling analysis of dynamic and vibration behavior of electric machines under diverse fault conditions, notably rotor eccentricity. The thesis is structured into an introduction, three chapters, and a conclusion, with each chapter dedicated to exploring the proposed integration method for simulation features and examining the vibrational behavior of PMSM designs under fault conditions using numerical simulation.

Titre traduit

Analyse des vibrations électromagnétiques du moteur synchrone à aimants permanents (PMSM) sous défaut d'excentricité

Résumé traduit

Le marché des véhicules électriques (VE) a connu une croissance exceptionnelle ces dernières années en raison de divers avantages répondant aux besoins des consommateurs, aux demandes de l'industrie et aux préoccupations environnementales. Ce changement de paradigme vers la mobilité électrique représente un moment crucial dans l'histoire des transports, révolutionnant la conception, l'utilisation des véhicules et les sources d'énergie durables.

La migration vers les véhicules électriques est motivée par plusieurs facteurs, notamment la durabilité environnementale, les avancées technologiques, la viabilité économique, et les économies de coûts, offrant des solutions convaincantes grâce à des innovations en matière de technologie des batteries et de moteurs électriques qui étendent les autonomies, accélèrent les temps de charge et améliorent les performances et la rentabilité globale des véhicules.

Les progrès dans les technologies de moteurs électriques sont capitaux pour améliorer les performances, le rendement, la fiabilité et la durabilité des VE. Des innovations telles que l'optimisation de l'espace d'installation, la densité de puissance améliorée, les systèmes de contrôle actif du bruit et des vibrations, ainsi que les solutions de gestion thermique efficaces ouvrent la voie à une croissance continue et à l'adoption de la mobilité électrique. Cependant, la gestion des vibrations dans les systèmes de moteurs électriques reste un défi majeur, notamment lors du fonctionnement à grande vitesse, nécessitant une optimisation des conceptions de moteurs électriques pour réduire les vibrations tout en maintenant les performances.

Cette thèse vise à intégrer des capacités de simulation structurelle dans les simulateurs électromagnétiques 2D et 3D de EMWorks, permettant l'analyse du comportement dynamique et vibratoire des machines électriques dans diverses conditions de défaut, notamment l'excentricité du rotor. La thèse est structurée en introduction, trois chapitres, et une conclusion, chaque chapitre étant dédié à l'exploration de la méthode d'intégration proposée pour les fonctionnalités de simulation et à l'examen du comportement vibratoire des conceptions de PMSM dans des conditions de défaut à l'aide de la simulation numérique.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment of a master’s degree with thesis in electrical engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 149-153).
Mots-clés libres:	excentricité du rotor, simulation électromagnétique, comportement dynamique et vibratoire, EMWorks, PMSM
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Fortin-Blanchette, Handy
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt:	21 nov. 2024 18:44
Dernière modification:	21 nov. 2024 18:44
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3502

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