طراحی ماشین مغناطیس دائم شار سوئیچینگ قدرت بالا برای وسایل نقلیه هیبریدی
ماشین های مغناطیس دائم شار سوئیچینگ (FSPM) چگالی گشتاور بالا، راندمان زیاد، و همچنین ساختار قدرتمندی از روتور را ارائه می کنند. در این مقاله، یک نمونه اولیه از یک موتور FSPM فشار قوی سه فاز 12 استاتور- شکاف/ 10 قطب روتوری استفاده شده برای وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEVها) توسط آنالیز اجزای محدود (FEA) طراحی می شود. نخست، مدل اولیه FEA به تدریج با در نظر گرفتن منحنی B-H لمینیت با توجه به فرکانسهای مختلف الکتریکی، دماهای عملیاتی، تاثیر پایان 3-D، و روتور خارج از مرکز بهبود می یابد. پس از آن، روش تولید مدولار موتور FSPM با مدل FEA بهبود یافته مورد بحث قرار میگیرد و توسط اندازه گیری های تجربی اعتبارسنجی می شود. بنابراین، قابلیت اضافه بار اندازه گیری شده ی موتور FSPM با قابلیت موتور مغناطیس دائم داخلی (IPM) استفاده شده در هوندا سیویک مقایسه می شود، و نتایج حاکی از آن است که موتور IPM قابلیت اضافه بار قدرتمندی را به معرض نمایش می گذارد، که عیقا از مواد آهن نرم، شرایط خنک کنندگی، و غیره آنالیز می شود. در نهایت، مزایا و معایب موتور FSPM به کار گرفته شده برای کاربردهای HEV ولتاژ بالا و ولتاژ پائین مورد تاکید قرار می گیرد.
1. مقدمه
با الزامات موجود درباره کاهش انتشار و بهبود اقتصاد سوخت، وسایل نقلیه الکتریکی و وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEVها) توجهات بیشتری را معطوف بخود کرده اند، که انتظار بر این است در آنها قابلیت اطمینان بالا، چگالی قدرت زیاد، و قابلیت های اضافه بار بحد کافی باشد. همچنین، موتورهای مغناطیس دائم شار سوئیچینگ (FSPM) با توجه به چگالی های قدرت و گشتاور بالا علاقمندی های قابل ملاحظه ای را برای کاربردهای درایو با عملکرد بالا جذب کرده اند [2]-[9]. علاوه بر این، از آنجا که سیم پیچ های آرمیچر و آهنرباها هر دو در استاتور واقع هستند، یک ساختار ساده و قوی از روتور موجب می شود که ماشین های FSPM برای کاربردهای سرعت بالا مناسب باشد [10].
Flux-switching permanent magnet (FSPM) machines exhibit high torque density, high efficiency, and robust rotor structure. In this paper, a prototype of a high-power three-phase 12-stator-slot/10-rotor-pole FSPM motor used for hybrid electric vehicles (HEVs) is designed by finite-element analysis (FEA). First, the initial FEA model is improved by gradually taking into account lamination B–H curves due to different electrical frequencies, operation temperatures, 3-D end effect, and rotor eccentric. Thereafter, a modular manufacture method of the FSPM motor is discussed with the improved FEA model and validated by experimental measurements. Then, the measured overload capability of the FSPM motor is compared with that of an interior permanent magnet (IPM) motor used in Honda Civic, and the results indicate that the IPM motor exhibits significantly stronger overload capability, which is analyzed in depth from soft-iron materials, cooling conditions, and and so on. Finally, both the merits and demerits of FSPM motor employed for low-voltage and high-current HEV applications are highlighted.
I. INTRODUCTION
WITH the requirements of reducing emissions and improving fuel economy, electric vehicles and hybrid electric vehicles (HEVs) have attracted increasing attentions [1], where high reliability, large power density, and enough overload capabilities are expected. Meantime, the flux-switching permanent magnet (FSPM) motors have attracted considerable interests for high performance drive applications due to the high torque and power densities [2]–[9]. In addition, since the magnets and armature windings are both located on the stator, a simple and robust rotor structure makes FSPM machines well suited for high-speed applications [10]
1. مقدمه
2. توپولوژی های موتور
3. مشخصات طراحی موتور FSPM
الف. منحنی های B-H لمینیت
ب. دمای عملیاتی
ج. اثر پایان 3-D
4. مقایسه قابلیت های گشتاور
5. نتیجه گیری
I. INTRODUCTION
II. MOTOR TOPOLOGIES
III. DESIGN CONSIDERATIONS OF THE FSPM MOTOR
A. Lamination B–H Curves
B. Operation Temperature
C. 3-D End Effect
D. Rotor Eccentric
IV. COMPARISON OF TORQUE CAPABILITIES
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