Computationally Lightweight Method for Campbell Diagram Plotting in High-Speed Electric Machines
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Kurvinen, Emil; Khadim, Qasim; Ikäheimo, Eero; Choudhury, Tuhin; Jastrzebski, Rafal
Tiivistelmä
Campbell diagram is plotted from calculation results to identify a rotating object’s critical speeds. The Campbell diagram is formed by calculating the supported natural frequencies in a defined operation speed range. It is an important step when designing rotating machines, e.g., an integrated high-speed electric motor that can be sensitive to the rotor’s dynamical behavior. Currently, minimizing unnecessary calculation points is important for rapid design iterations and utilization of physics-based models with artificial intelligence. In cases where large variants of rotor geometry or using high-fidelity models, the calculation burden becomes high. In the research, a methodology based on a minimum number of calculation points and a second-order fitting equation is proposed, i.e., instead of using a high number of fixed calculation intervals, a three-point calculation methodology is proposed. The proposed methodology can be applied with neural network-based methods or implemented with high-fidelity models such as solid element models where the physics-based models can be used to create sensitivity to model parameters and study their influence with the traditional rotordynamics Campbell diagram tool. In the results, a comparison of two case studies is shown, and the computational cost is compared.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Turun yliopisto
Jastrzebski Rafal
Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT
Choudhury Tuhin
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Konferenssi
Artikkelin tyyppi
Muu artikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A4 Artikkeli konferenssijulkaisussaJulkaisukanavan tiedot
Kustantaja
Artikkelinumero
GT2024-127941
ISBN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Rinnakkaistallenteen lisenssi
CC BY
Muut tiedot
Tieteenalat
Kone- ja valmistustekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdysvallat (USA)
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1115/GT2024-127941
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä