روند طراحی ماشین های آهنربای دائمی شار برگشتی
چکیده
ماشین‌های آهنربای دائمی شار برگشتی (FRPMMs) دارای مزایای فراوانی از جمله پیکربندی ساده‌ی روتور، تراکم گشتاور بالا، پاسخ سریع گذرا و غیره هستند. روند طراحی کلی ماشین‌های FRPM تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. بنابراین هدف اصلی این پژوهش، ارائه و توسعه‌ی روشی برای طراحی سه‌فازی ماشین‌های FRPM است. ابتدا، معادلات تناسب براساس نیروی حرکت مغناطیسی (MMF) و مدل نفوذپذیری استخراج شده است. سپس، تأثیر پارامترهای کلیدی در معادلات تناسب، مانند ترکیبات شیار قطبی، شعاع شکاف هوا، بارگذاری الکتریکی و بارگذاری مغناطیسی معادل بر تراکم گشتاور مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین، ترکیبات شیار قطبی که کارایی عملی دارند، دسته‌بندی شده و متناسب با نوع پیچش در هر ترکیب برای دستیابی به حداکثر گشتاور خروجی طبقه‌بندی شده‌اند. جزئیات و نحوه‌ی طراحی هندسه‌ی روتور و استاتور نیز ارائه شده است. در نهایت، روند طراحی این نوع ماشین با استفاده از تحلیل المان محدود (FEA) به‌دست آمده و با نتایج تجربی برای یک نمونه ماشین FRPM حاوی شیار 12 استاتور/ 17 روتور، اعتبارسنجی شده است.
1- مقدمه
ماشین آهنربای دائمی شار برگشتی (FRPMM) برای اولین‌بار در سال 1997 به منظور استفاده از ترکیب ماشین رلوکتانسی سوئیچی (SRM) با ساختار روتور قوی و ماشین مغناطیسی دائم (PM) با تراکم گشتاور بزرگ معرفی شد ]1[. این ماشین دارای قابلیت‌های زیادی از جمله ساختار ساده، قابلیت تحمل بالا، نگهداری آسان و واکنش گذرای سریع است ]2[، ]3[. بنابراین، ماشین FRPM به‌طور گسترده در بسیاری از فرآیندها مانند نیروی محرکه‌ی وسایل نقلیه‌ی الکتریکی ]4[، ]5[، سیستم‌های موتور خودتنظیم در سرعت پایین ]6[ و تولید قدرت سیم‌پیچ به‌صورت مستقیم ]7[ کاربرد دارد.
Abstract
Flux reversal permanent magnet machines (FRPMMs) exhibit many advantages such as simple rotor configuration, high torque density, fast transient response, etc. However, the general analytical design procedure of FRPMMs has not been established. Thus, this paper mainly focuses on developing an analytical design methodology of three-phase FRPMMs. First, the sizing equations are derived based on a magneto motive force (MMF)-permeance model. Then, the influences of several key parameters in the sizing equation including slot-pole combination, airgap radius, electric loading and equivalent magnetic loading on the torque density are analyzed. Moreover, the feasible slot-pole combinations are summarized and the corresponding winding type of each combination is recommended in order to maximize the output torque. Besides, the detailed geometric design of stator and rotor are presented. Finally, the proposed analytical design procedure is verified by finite element analysis (FEA) and experiments on a 12-stator-slot/17-rotor-slot FRPMM prototype.
I. INTRODUCTION
FLUX REVERSAL permanent magnet machine (FRPMM) was first introduced in 1997 with the purpose of combining the advantages of switched reluctance machine (SRM) with robust rotor structure and permanent magnet (PM) machine with large torque density [1]. It exhibits many superior performances including simple construction, high fault tolerance, easy maintenance and fast transient response [2], [3]. Thus, FRPMM has been widely used in many applications such as electric vehicle propulsion [4], [5], low-speed servo systems [6] and direct-drive winding power generation [7].
چکیده
1- مقدمه
2- ساختار و نحوه عملکرد
3- معادلات تناسب برای ماشین FRPM
4- طراحی هندسه‌ی روتور و استاتور
5- روش طراحی و ارزیابی‌ها
6- نتیجه‌گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. STRUCTURE AND OPERATION PRINCIPLE
III. SIZING EQUATION OF FRPMM
IV. GEOMETRIC DESIGN OF STATOR AND ROTOR
V. DESIGN METHODOLOGY AND EVALUATIONS
VI. 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