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10-07-2020 | Originalarbeit | Issue 4-5/2020

e & i Elektrotechnik und Informationstechnik 4-5/2020

Application of five-phase PM synchronous machines in electrical traction drive systems

Journal:
e & i Elektrotechnik und Informationstechnik > Issue 4-5/2020
Authors:
Wilhelm Hackmann, Sachar Spas, Sebastian Kowarschik, Josef Laumer, Michael Wiesinger
Important notes

Publisher’s Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Three-phase electrical machines in traction applications on electrified passenger cars are operated in inverter-fed operation over wide speed ranges. With a high dynamic e-machine control and the operation with inverter switching frequencies above 10 kHz, high performance requirements can be achieved in terms of high drive dynamics, optimum operating points (⇒ system efficiency optimizations), satisfying torque accuracies and low parasitic effects (e.g., current ripple, harmonic losses, pulsating torques and magnetic noise). For these applications five-phase permanent magnet synchronous machines with a dual frequency operation can be drawn into account for an increase of the cost-benefit ratio on drive system level and further system benefits. In this contribution some base considerations regarding e-machine design and motor control are presented. The application of a third harmonic injection and the gained benefit is shown for a built-up and measured e-machine sample.

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