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Transient inrush current suppression strategy for power-off energy feedback of permanent magnet synchronous motor
Received date: 2025-05-30
Revised date: 2025-07-01
Accepted date: 2025-08-21
Online published: 2025-09-05
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The power-off protection mechanism of the maglev system is particularly important in the field of aerospace. When a high speed running rotor disengages from active control due to a sudden power-off， the Permanent Magnet Synchronous Motor （PMSM） in the levitation system must immediately switch to an energy feedback power supply mode to maintain levitation stability. This process， however， induces transient inrush currents far exceeding rated values through electromagnetic coupling， leading to risks such as power device breakdown and motor winding insulation damage. To suppress the inrush current， this paper proposes an inrush current suppression strategy based on feeding voltage trajectory planning. By establishing a feeding mathematical model of PMSM driven by a three-level Neutral Point Clamped （NPC） converter， the mechanism of inrush-current generation is analyzed， and a segmented given voltage method based on trajectory planning is designed. Experimental results confirm that the proposed strategy achieves 42% and 47% reductions in no-load and loaded inrush currents within a controllable switching time. Compared with conventional “ramp”-and “S”-curves trajectory planning strategy， the proposed segmented given method based on trajectory planning achieves a better balance between the target voltage response speed and inrush current magnitude suppression， effectively mitigating the conflict between these two competing objectives.
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