عملکرد موتور آهنربای دائمی با برجستگی دوگانه به ازای قطب های روتور موازی و مخروطی

Performance of Doubly salient Permanent Magnet Motors for Parallel and Tapered Rotor Poles

مجله آی تریپل ای – IEEE

سال ۲۰۰۶

چکیده

مقاله حاضر نتایج یک تجزیه و تحلیل اجزا یا المان محدود (FE) را به منظور مطالعه اثر تغییرات قوس قطب روتور و اَشکال قطب روتور بر عملکرد یک موتور آهنربای دائمی با برجستگی دوگانه (DSPM) را عرضه می دارد که بر اساس آن مقایسه روشنی را می توان بین دو نوع هندسه قطب روتور یعنی موازی و مخروطی انجام داد. مدل های المان محدود (FE) دوبُعدی یک موتور DSPM 6/8 به ازای قطب های روتور موازی و مخروطی با قوس های قطب روتور بیرونی بین ۱۵ درجه تا ۳۸ درجه با تحریک های فازی مناسب تجزیه و تحلیل گردید.

مشاهده شده است که در تمامی موارد، قطب روتور مخروطی متوسط گشتاور بالاتری را ارائه می دهد. حداکثر متوسط گشتاور در هر دو مورد، به ازای یک قوس قطب بیرونی ۲۲ درجه رخ می دهد که در آن حداکثر گشتاور در حالت مخروطی تا ۱٫۸٪ بیشتر است. متوسط گشتاور در هر دو مورد به ازای قوس های قطب روتور بیرونی بالای ۲۲ درجه و تا ۳۰ درجه به صورت مشابهی تغییر می کند.

این حالت در مورد تموج یا ریپل گشتاور صدق می کند. برای قوس های قطب روتور بیرونی کمتر از مقدار بهینه ۲۲ درجه، مشاهده شده که حالت مخروطی بهتر است؛ در قوس قطب ۱۵ درجه، متوسط گشتاور توسعه یافته توسط موتور ۱۴٫۸ درصد بالاتر از مقدار متناظر آن برای حالت موازی می باشد. مشخص گردیده که استفاده از آهنربا در حالت قطب مخروطی برای قوس های قطب روتور تا ۲۶ درجه بهتر است.

Abstract

This paper presents the results of a finite element (FE) analysis carried out to study the effects of variation of rotor pole arc and rotor pole shapes on the performances of a doubly salient permanent magnet (DSPM) motor; based on which a clear comparison can be done on two types of rotor pole geometries namely, the parallel and tapered. Two-dimensional (2-D) FE models of a 8/6 DSPM motor for parallel sided and tapered rotor poles with rotor outer pole arcs varying from of 15deg to 38deg have been analyzed with appropriate phase excitations. It is observed that in all the cases, the tapered rotor pole gives higher average torque. The maximum average torques in both the cases, occur for an outer pole arc of 22deg, where the maximum torque in tapered case is more by 1.8%. The average torques in both the cases varies similarly for rotor outer pole arcs above 22deg and up to 30deg. This is also true in case of torque ripples. For outer rotor pole arcs of less than the optimum 22deg, it is observed that the tapered case is better; at 15deg pole arc, the average torque developed by the motor is 14.8% higher than the corresponding value of parallel-sided case. The magnet utilization in case of the tapered poles is found to be better for rotor pole arcs up to 26deg

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه آماده ورد