Lifetime Prediction of Electrical Machines Under Nonstationary Loads by Coupled Thermal Model and Insulation Aging Assessment
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Le résumé fourni par la source
Electrical machines (EMs) in electromechanical actuators need to be highly reliable, especially when driving safety-critical systems in more electric aircraft. However, the non-stationary loads faced during mission profiles will cause the EM to overheat, raising the risk of insulation failure. Motivated by the issue, this paper proposes a lifetime prediction framework based on multi-field coupling models. The main objective is to obtain the temperature curve during a non-stationary mission, and then predict the lifetime of the EM in the context of insulation thermal aging. Specifically, a lumped parameter thermal network model is calibrated based on electromagnetic field, fluid field simulations and temperature tests, which achieves the accurate temperature prediction of EMs under non-stationary loads. Accelerated thermal aging tests are carried out on typical insulation specimens for EMs. The obtained data are processed by a thermal degradation model based on the Wiener process and Arrhenius law, then a lifetime prediction model is developed at several lifetime percentiles for variable temperature operations. Finally, the proposed model is employed for predicting the lifetime of the EM under typical non-stationary load conditions.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Lifetime Prediction of Electrical Machines Under Nonstationary Loads by Coupled Thermal Model and Insulation Aging Assessment
- Date Crossref
- 01/10/2025
- Éditeur
- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Zhejiang University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Grid Corporation of China (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Shanghai Electric (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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State Grid Zhejiang Electric Power Company (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems and the College of Electrical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Grid Zhejiang Electric Power Company Ltd. State Grid Zhejiang Electric Power CO. pays non établi dans la noticeEntreprise
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School of Mechanical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Zhejiang University, State Grid Corporation of China (China) et Shanghai Electric (China), avec 4 autres affiliations.
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