بررسی تاثیر ایجاد شیار در دندانه موتور مغناطیس دائم بدون جاروبک بر گشتاور اثر دندانه، تلفات و چگالی شار هسته

حسینیان, محمدعلی; شیرزادی, علی

بررسی تاثیر ایجاد شیار در دندانه موتور مغناطیس دائم بدون جاروبک بر گشتاور اثر دندانه، تلفات و چگالی شار هسته

نویسندگان

دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

موتورهای مغناطیس دائم بدون جاروبک دارای مزیتهای چشمگیری هستند و امروزه کاربردهای بسیاری یافتهاند. با وجود بازدهی قابلقبول و چگالی انرژی بالا، وجود اعوجاج در گشتاور خروجی آنها از مهمترین اشکالاتی است که در عملکرد موتور وجود دارد. در این مقاله بادرنظرگرفتن گشتاور اثر دندانه به عنوان عامل اصلی ایجاد اعوجاج در ساختار موتور، به بررسی ایجاد شیار در کف دندانههای استاتور به عنوان یکیاز راهکارهای کاهش دامنه تغییرات گشتاور اثر دندانه پرداخته شده است. برای اینکار با استفاده از تحلیل اجزا محدود نحوه تغییرات گشتاور اثردندانه به ازای تغییرات ابعاد شیارهای ایجاد شده در دندانه استاتور بررسی شده و با هدف نزدیککردن تغییرات شار در شیار درون دندانهها بهتغییرات شار در شیار اصلی بین دندانهها، ساختار مناسب برای ایجاد شیار درون دندانهها پیشنهاد شده است . در ادامه تاثیر ایجاد دندانه درشیارهای استاور بر تلفات هسته موتور و نیز چگالی شار هسته بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.26455153.1395.4.1.1.3

عنوان مقاله [English]

An Investigation Of Making Slot Effects On Cogging Torque, Core Losses and Core Flux Density In Brushless PM Motor

چکیده [English]

Brushless permanent magnet motors have considerable advantages and have been found with many applications. Despite the acceptable efficiency, the output torque ripple is the main drawback of motor performance. In this article, the effect of air gap flux variation on cogging torque is investigated. Various dimensions of the slots in permanent magnet’s stator tooth is created and cogging torque variation is investigated using a finite element method. Proper slot shaping is suggested and the core loss variation is investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

PM Motor
Slot Creation In Tooth
Cogging Torque
Core Losses

مراجع

Z. Ren, X. Fang, S. Wang, J. Qiu, and J. Guo Zhu, “Design Optimization of an Interior-type Permanent Magnet BLDC Motor using PSO and Improved MEC,” Proceeding of International Conference on Electrical Machines and Systems, Seoul, Korea, Oct. 2007.
L. Zhu, S. Z. Jiang, and Z. Q. Zhu, “Analytical Modeling of Open-Circuit Air-Gap Field Distributions in ultisegment and Multilayer Interior Permanent-Magnet Machines,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 45, no. 8, August 2009.
J. Hur and B.-W. Kim, “Rotor Shape Design of an Interior PM Type BLDC Motor for Improving Mechanical Vibration and EMI Characteristics,” 462 Journal of Electrical Engineering & Technology, vol. 5, no. 3, pp. 462-467, 2010.
G.-H. Kang, J. Hur, W.-B. Kim, and B.-K. Lee, “The Shape Design of Interior Type Permanent Magnet BLDC Motor for Minimization of Mechanical Vibration,” Energy Conversion Congress and Exposition, ECCE 2009. IEEE, San Jose, CA, 2009.
Y. Dönmezer and L. T. Ergene, “Cogging Torque Analysis of Interior-Type Permanent-Magnet Brushless DC Motor Used in Washers,” Electromotion 2009, EPE Chapter ‘Electric Drives’ Joint Symposium, Lille, France, 1-3 July 2009.
Z. Q. Zhu, S. Ruangsinchaiwanich, N. Schofield, and D. Howe, “Reduction of Cogging Torque in Interior-Magnet Brushless Machines,” IEEE Trans. Mag., vol. 39, no. 5, pp. 3238-3240, Sept. 2003.
K. Wang, J. X. Shen, F. Z. Zhou, R. H. Qiu, and R. G. Lin, “Optimal Design of Magnet Pole Arc Considering Utility of Third Harmonic Back EMF in High Speed Sensorless Brushless DC Motors,” Proc. Int. Conf. on Elec. Machines and Systems, vol. 1, no. 8-11, pp. 680-684, Oct. 2007.
C. Studer, A. Keyhani, T. Sebastian, and S. K. Murthy, “Study of Cogging Torque in Permanent Magnet Machines,” in Conf. Rec. IEEE 32nd IAS Annu. Meeting, New Orleans vol. 1, pp. 42-49, 5-9 Oct. 1997.
S. Ruangsinchaiwanich, Z. Q. Zhu, and D. Howe, “Influence of Magnet Shape on Cogging Torque and Back-emf Waveform in Permanent Magnet Machines,” Proc. of the 8th Int. Conference on Elec. Machines and Systems, vol. 1, no. 27-29, pp. 284 - 289, Sept. 2005.
D. C. Hanselman, “Brushless Permanent Magnet Motor Design,” Lebanon, OH: Magna Physics, 2006.
A. Rahideh, T. Korakianitis, P. Ruiz, T. Keeble, and M. Rothman, “Optimal brushless DC motor design using genetic algorithms,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 322, pp. 3680-3687, 2010.
B. Boukais and H. Zeroug, “Efficency Determination of a Brushless DC Motor Under Field Weakening Operation,” Progress in Electromagnetic Research Symposium, Pisa, Italy, March 28-31, 2004.