دانلود مقاله ترجمه شده بهبود گشتاور ماشین مغناطیس دائم نصب سطحی با استفاده از هارمونیک مرتبه سوم

چکیده

این مقاله یک روش شکل دهی مغناطیس دائم با هارمونیک سوم بهینه جهت بهبود گشتاور خروجی، بدون بدتر شدن رایپل گشتاور در ماشین های PM نصب سطحی را ارائه می کند. مقدار بهینه هارمونیک سوم تزریق شده به PM سینوسی شکل برای بهبود حداکقر گشتاور، از نظر تحلیلی اثبات شده و توسط تحلیل المان محدود تایید شده است. بعلاوه، اثر ضخامت لبه آهن ربا بر توزیع میدان فاصله هوایی بررسی شده و جهت جبران سازی نشت شار درون-قطبی و تاثیرات انحنا (لبه) به کارگرفته شده است. می توان نشان داد که هارمونیک سوم بهینه برابر 1/6هارمونیک اصلی است. برای ماشین های SPM ای که دارای روتورهای بدون شکل دهی، شکل دهی سینوسی، شکل دهی سینوسی با هارمونیک سوم تزریق شده، عملکرد الکترومغناطیسی شامل شکل موج های نیروی برق وارانی، گشتاور دندانه ای، متوسط گشتاور و رایپل گشتاور مقایسه شده است. نشان داده شده است که میانگین گشتاور در ماشین یک شکل دهی سینوسی با هارمونیک سوم بهینه تزریق شده، می تواند بیشتر از 9 درصد بهبود یابد، درحالیکه رایپل گشتاور، مشابه به حالت شکل دهی سینوسی باقی می ماند. درنهایت، ماشین های با روتورهای PM هارمونیک سوم بهینه و متعارف، جهت تأیید تحلیل ها نمونه سازی و  اندازه گیری می‌شوند.

1-مقدمه

ماشین ها مغناطیس دائم، کاربردهای فراوانی از صنعت خودرو تا هوافضا در چهار دهه اخیر پیدا کرده است زیرا ویژگی های اصلی مهمی مانند چگالی گشتاور بالا، بازده بالا، و عملکرد دینامیکی عالی ای را ارائه می کنند [1-4]. با این حال، برای کاربردهای با کارایی بالا مانند سیستم های فرمان توان الکتریکی، سرو موتور، و مولدهای برق بادی با راه اندازی مستقیم، این موضوع چالش برانگیزتر بوده زیرا هر دو مورد چگالی گشتاور بالا و رایپل گشتاور پایین مورد نیاز است..