AC Variable-Speed Drives and Noise of Magnetic Origin: A Strategy to Control the PWM Switching Effects

The presented developments concern the definition of a method to characterize simply the pulse width-modulated (PWM) switching three-phase harmonic systems. This characterization, which makes it possible to control the components generated by the switching anticipating the negative effects possibly generated, is exploited in the context of reducing the noise of magnetic origin that can affect the operating of AC variable speed drives

Effet de l'angle de charge sur les harmoniques d'efforts magnétiques dans les machines synchrones à aimants permanents surfaciques

International audienceCet article étudie l'effet de l'angle de charge sur les efforts harmoniques de Maxwell (tangentiels et radiaux) et les bruits et vibrations d'origine magnétique dans deux machines synchrones à aimants permanents (MSAP) surfaciques d'architectures très différentes : une machine à 6 dents et 2 paires de pôles, à faible couple et très haute vitesse, et une autre à 120 dents et 58 paires de pôles, à fort couple et faible vitesse. Les efforts magnétiques en présence sont d'abord analysés de manière théorique. Des simulations numériques électromagnétiques et vibro-acoustiques sont ensuite réalisées à l'aide du logiciel MANATEE. Il est montré que l'angle du courant optimal permettant de minimiser les efforts et le bruit de « denture » liés à l'interaction entre pôles et encoches n'est pas identique à celui minimisant les couples pulsatoires ; de même l'angle du courant minimisant les efforts harmoniques radiaux n'est pas nécessairement celui minimisant les efforts harmoniques tangentiels. L'angle de courant minimisant le courant consommé (MTPA) n'est pas celui minimisant les vibrations d'origine magnétique : un compromis doit donc être effectué entre performances électromagnétiques et vibro-acoustiques.</div

Estimation non invasive du couple électromagnétique des machines AC

International audienceLe papier présente deux méthodes non intrusives de détermination du couple électromagnétique des machines AC directement connectées au réseau. Les grandeurs exploitées sont le courant absorbé ainsi que le champ magnétique rayonné par la machine qui, lorsqu'il est mesuré avec des capteurs placés et orientés à des endroits spécifiques autour de la carcasse, permet d'extraire des informations sur l'état de charge de la machine. Des résultats expérimentaux portent sur une machine asynchrone pour laquelle il est montré qu'une image fine de l'évolution du couple électromagnétique peut être extraite avec les méthodes proposées. L'originalité porte également sur la technique de calibration de la seconde méthode qui donne une estimation plus précise du couple électromagnétique

Non Invasive Sensors for Monitoring the Efficiency of AC Electrical Rotating Machines

This paper presents a non invasive method for estimating the energy efficiency of induction motors used in industrial applications. This method is innovative because it is only based on the measurement of the external field emitted by the motor. The paper describes the sensors used, how they should be placed around the machine in order to decouple the external field components generated by both the air gap flux and the winding end-windings. The study emphasizes the influence of the eddy currents flowing in the yoke frame on the sensor position. A method to estimate the torque from the external field use is proposed. The measurements are transmitted by a wireless module (Zig-Bee) and they are centralized and stored on a PC computer

Experimental Method for Characterizing Electrical Steel Sheets in the Normal Direction

This paper proposes an experimental method to characterise magnetic laminations in the direction normal to the sheet plane. The principle, which is based on a static excitation to avoid planar eddy currents, is explained and specific test benches are proposed. Measurements of the flux density are made with a sensor moving in and out of an air-gap. A simple analytical model is derived in order to determine the permeability in the normal direction. The experimental results for grain oriented steel sheets are presented and a comparison is provided with values obtained from literature

Genome-wide association analyses identify new Brugada syndrome risk loci and highlight a new mechanism of sodium channel regulation in disease susceptibility.

Brugada syndrome (BrS) is a cardiac arrhythmia disorder associated with sudden death in young adults. With the exception of SCN5A, encoding the cardiac sodium channel Na1.5, susceptibility genes remain largely unknown. Here we performed a genome-wide association meta-analysis comprising 2,820 unrelated cases with BrS and 10,001 controls, and identified 21 association signals at 12 loci (10 new). Single nucleotide polymorphism (SNP)-heritability estimates indicate a strong polygenic influence. Polygenic risk score analyses based on the 21 susceptibility variants demonstrate varying cumulative contribution of common risk alleles among different patient subgroups, as well as genetic associations with cardiac electrical traits and disorders in the general population. The predominance of cardiac transcription factor loci indicates that transcriptional regulation is a key feature of BrS pathogenesis. Furthermore, functional studies conducted on MAPRE2, encoding the microtubule plus-end binding protein EB2, point to microtubule-related trafficking effects on Na1.5 expression as a new underlying molecular mechanism. Taken together, these findings broaden our understanding of the genetic architecture of BrS and provide new insights into its molecular underpinnings

Etude et réduction active du bruit d'origine magnétique des machines à réluctance variable à double saillance

Un modèle analytique de prédétermination du bruit magnétique des machines à réluctance variable à double saillance et une nouvelle technique de compensation active sont proposés. Le type de machine étudiée est présenté ainsi que les relations nécessaires à la détermination des déformations mécaniques et de l'intensité acoustique. Le cœur de notre recherche constitue l'établissement des expressions analytiques des forces magnétiques à l'origine des vibrations et du bruit. Une machine de type 8/6 développant 2kW permet de valider différents aspects avec la comparaison des valeurs théoriques et expérimentales des fréquences de résonance, des inductances propres ainsi que des spectres vibratoires et acoustiques. Après un état des procédés existants de réduction du bruit et de l'étude de l'influence des paramètres géométriques, une nouvelle technique de réduction active par injection de courants dans des enroulements auxiliaires est mise en évidence et validée sur un prototype commercialisé.An analytical model of doubly salient switched reluctance machine magnetic noise prediction and a new technique of active noise reduction are proposed. The studied machine is described as well as the analytical expressions permitting the determination of mechanical deformations and acoustic intensity. The main contribution of this research consists in determining analytical expressions of magnetic origin forces which create vibrations and noise. A 2kW 8/6 machine permits to validate several theoretical points such as mechanical resonance frequencies, phase inductances or vibratory and acoustical spectra. Existent noise reduction process are also described as well as influences of geometric parameters - such as teeth or yoke dimensions- on noise. At last, a new technique using current injection into auxiliary windings is performed and validated on an available prototypeBETHUNE-BU Sci. appli. et éco. (621192101) / SudocSudocFranceF

DISTINCTION OF TOOTHING AND SATURATION EFFECTS ON MAGNETIC NOISE OF INDUCTION MOTORS

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