With the increased interest in intelligent transportation, the need for fault-tolerant systems has also increased. In this paper, we propose a piecewise stator-housing module (PSM) and construct a lumped-parameter thermal network (LPTN) that can be used in a fault-tolerant system based on the PSM. The proposed LPTN model considers not only radial and axial heat transfer but also tangential heat transfer; therefore, even if only one of the two circuits is running on a fault-tolerant motor (dual winding motor), the coil temperature can be estimated. To verify the proposed model, three winding-type motors are tested with varying current values during normal and fault operations, and the test and analysis results are in good agreement. Additionally, the usefulness of the proposed model is demonstrated by comparing the temperatures of both the conventional and proposed LPTNs in the event of a brake system fault during braking operation in a virtual traffic jam simulation. This simulation demonstrates that temperature estimation of the motor is important for motor design because the brake operation time is dependent on the motor temperature. Furthermore, the system performance or size can be determined by accurately predicting the temperature, even in the event of a fault in the brake system, where the fault-tolerant motor is used, thus keeping the driver safe. The proposed LPTN can be used in brake systems and in other systems that utilize fault-tolerant dual winding motors.

中文翻译：

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使用带分段定子外壳模块的集总参数热网络估计高度自动驾驶车辆容错制动系统的温度

随着人们对智能交通的兴趣增加，对容错系统的需求也增加了。在本文中，我们提出了一种分段定子外壳模块 (PSM) 并构建了一个集总参数热网络 (LPTN)，该网络可用于基于 PSM 的容错系统。所提出的LPTN模型不仅考虑了径向和轴向传热，还考虑了切向传热；因此，即使两个电路中只有一个在容错电机（双绕组电机）上运行，也可以估计线圈温度。为了验证所提出的模型，三个绕组型电机在正常和故障运行期间以不同的电流值进行了测试，测试和分析结果具有良好的一致性。此外，在虚拟交通拥堵模拟中，在制动操作期间发生制动系统故障时，通过比较传统和提议的 LPTN 的温度，证明了所提出模型的有用性。该仿真表明，电机的温度估计对于电机设计很重要，因为制动操作时间取决于电机温度。此外，即使在使用容错电机的制动系统出现故障的情况下，也可以通过准确预测温度来确定系统性能或尺寸，从而确保驾驶员的安全。提议的 LPTN 可用于制动系统和其他使用容错双绕组电机的系统。该仿真表明，电机的温度估计对于电机设计很重要，因为制动操作时间取决于电机温度。此外，即使在使用容错电机的制动系统出现故障的情况下，也可以通过准确预测温度来确定系统性能或尺寸，从而确保驾驶员的安全。提议的 LPTN 可用于制动系统和其他使用容错双绕组电机的系统。该仿真表明，电机的温度估计对于电机设计很重要，因为制动操作时间取决于电机温度。此外，即使在使用容错电机的制动系统出现故障的情况下，也可以通过准确预测温度来确定系统性能或尺寸，从而确保驾驶员的安全。提议的 LPTN 可用于制动系统和其他使用容错双绕组电机的系统。使用容错电机的地方，从而保证驾驶员的安全。提议的 LPTN 可用于制动系统和其他使用容错双绕组电机的系统。使用容错电机的地方，从而保证驾驶员的安全。提议的 LPTN 可用于制动系统和其他使用容错双绕组电机的系统。