Ingår i projekt Gröna tåget / Green train.

Rapporten beskriver aktiviteterna som genomfördes inom projektet HK 06-1509/AL50 ”Systemanalys av permanentmagnetiserade drivsystem för traktion”. Personal från KTH och Bombardier Transportation samarbetade mellan januari 2007 och december 2010 med test av permanentmagnetiserade (PM) motorer på Gröna Tåget under sommaren 2008 som mål. Analys av test resultat ingick också i projektet. Teknologin av traktionsmotorer bytte från DC motor till AC motorer de senaste 20 år med både synkron- och asynkronmotorer. Trefasiga PM motorer har högre momenttäthet än asynkronmotorer vid samma kylning. Användning av den lättare och mindre motorn innebär dock visa system utmaningar. KTH forskare gav support vid dimensionering, prototyp tillverkning samt testning av de PM motorer som byggdes. Teoretiska studier genomfördes vad gäller termisk modellering, samt förlustberäkningar. Huvudstudien handlade om lindningsfel med modellering av felsutveckling från kortslutning till den värsta tänkbara motor status utan felshantering strategi. Den nya sensorlös kontroll strategi som togs fram i ett närliggande projekt är också kort beskrivit

This report describes the activities in the project HK 06-1509/AL50 “System analysis of permanent magnet traction drives” conducted at KTH in collaboration with Bombardier Transportation between January 2007 and December 2010. The driving aim of the investigations was to support the testing of PM traction motors in the Green Train during summer 2008 and analyse the results. The technology of traction electrical motors for train application has evolved from DC motors to AC drives with both synchronous and induction motors in the last decades. Three-phase permanent-magnet (PM) synchronous motors are both smaller and lighter than induction motors (IM) for a given torque with same cooling conditions. However, this also implies new system challenges to be solved. Besides supporting the activities involving design, prototyping and testing of the PM motors in laboratory and vehicle environment, a number of theoretical investigations have been conducted by KTH researchers. Thermal modelling and loss calculation tools were developed. The main effort was dedicated to the investigation of winding failure and its possible consequences from original short-circuit to worst possible conditions of the PM motor after failure propagation without mitigation strategies. A new algorithm to implement sensor-less control of PM motor was also developed in a semi-parallel project and is therefore shortly described as well.