خصوصیات استاتیک موتور آهنربای (مغناطیس) دائمی با برجستگی دوگانه جدید
چکیده
در این مقاله، آنالیز میدان مغناطیسی یک موتور آهنربای دائمی برجسته ی دو گانه (DSPM) بر اساس روش المان محدود (FEM) انجام شده است. از این رو ، ویژگی های استاتیک متناظر، از جمله پیوند شارPM ، ضریب خود القایی، ضریب القائی متقابل و گشتاور استاتیک (که تعامل بین میدان PM و میدان آرمیچر را در نظر می گیرند) استنتاج شده اند. روش های جدید برای اندازه گیری ضریب القای موتور نیز پیشنهاد شده اند. تجزیه و تحلیل نظری توسط نتایج آزمایشگاهی و تجربی تایید شده است.
1-مقدمه
تحولات اخیر در موتور آهنربای دائمی برجسته ی دوگانه (DSPM) نشان می دهد که دارای مزایای بسیاری مانند راندمان بالا، چگالی توان بالا و نرخ تبدیل انرژی بالا [1] - [3] می باشد. بنابراین، این موتور از زمان ظهور مورد توجه زیادی قرار گرفته شده است. با این حال، ویژگی های استاتیک موتور، با بودن اصول طراحی، تجزیه و تحلیل و کنترل، به تحقیقات ناکافی دست یافته اند. پیوند شار PM و القاءگری در آثار موجود تحت فرضیه هایی بدست آمده است که تغییرات پیوند شارPM وپیوند شار آرمیچر تنها به فضا(فاصله) وابسته اند [2]. علاوه بر این، ضریب القاءگری متقابل مربوطه هرگز ذکر نشده است. هدف این مقاله، تحلیل توزیع میدان مغناطیسی موتور DSPM با استفاده از روش المان محدود (FEM)، و محاسبه پیوندشار PM ، ضریب خود-القایی، ضریب القاء و گشتاور استاتیک می باشد. اشباع آهن و جفت شدگی متقابل بین شار PM و شار آرمیچر مورد ملاحظه قرار خواهد گرفت. علاوه بر این، اندازه ی ضریب القاء موتور DSPM معمولا به دلیل تعامل شار PM وشار آرمیچر، مشکل بزرگی را محتمل می شود. روش های جدید برای اندازه گیری ضریب خود القائی و ضریب القاگری متقابل برای موتور DSPM پیشنهاد شده اند. یک موتور DSPM قطب4/6جدید با PM های ایستا برای نمونه طراحی، ساخته و آزمایش شده است. نتایج تجربی تجزیه و تحلیل نظری را تایید می کند.
Abstract
In this paper, magnetic field analysis of a new doubly salient permanent magnet (DSPM) motor is carried out based on finite element method (FEM). Hence, the corresponding static characteristics, including PM flux linkage, self-inductance, mutual inductance, and static torque are deduced (the interaction between the PM field and armature field are taken into account). New methods for measuring the motor inductance are also proposed. The theoretical analysis is verified by experimental results.
I. INTRODUCTION
RECENT developments of the doubly salient permanent magnet (DSPM) motor have shown that it has many advantages such as high efficiency, high power density and high energy conversion ratio [1]–[3]. Thus, more and more attention has been paid to this motor since its advent. However, the static characteristics of the motor, being the fundamentals of design, analysis and control, have received insufficient research. The PM flux linkage and the inductance in the available literatures are obtained under the assumptions that the variations of the PM flux linkage and the armature flux linkage are spatially dependent only [2]. In addition, the corresponding mutual inductance has never been mentioned. The objective of this paper is to perform the analysis of the magnetic field distribution of the DSPM motor by using finite element method (FEM), and hence to calculate the PM flux linkage, self-inductance, mutual inductance and static torque. The iron saturation and the cross-coupling between the PM flux and armature flux will be taken into consideration. Furthermore, the inductance measurement of the DSPM motor usually suffers from a great difficulty because of the interaction of PM flux and armature flux. New methods for measuring the self- and mutual inductances are proposed for the DSPM motor. A new 6/4-pole DSPM motor with stationary PMs is designed, built and tested for exemplification. The experimental results verify the theoretical analysis.
چکیده
1-مقدمه
2- تجزیه و تحلیل میدان مغناطیسی
3- خصوصیات استاتیک
الف-پیوندشار PM
ب-ضریب های القاء
ج- گشتاور
4- اندازه گیری ضریب القای مغناطیسی
الف- روش مقدار اوج
ب-روش ارزش RMS
5- نتیجه گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. MAGNETIC FIELD ANALYSIS
III. STATIC CHARACTERISTICS
A. PM Flux Linkage
B. Inductances
C. Torque
IV. INDUCTANCE MEASUREMENT
A. Peak Value Method
B. RMS Value Method
V. CONCLUSION
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه