Analysis and measurements of brushless dc motor with magnetic circuit made of soft magnetic composite and ND-FE-B bonded magnet

• Autorzy: Jankowski B. , Przybylski M. , Ślusarek B. , Kapelski M. , Karbowiak M.

Warianty tytułu

PL

Analiza i pomiary bezszczotkowego silnika prądu stałego z proszkowym obwodem magnetycznym i spajanym magnesem trwałym ND-FE-B

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Magnetic composites made of powder are more often applied in modern electric machines as magnetic circuits. These magnetic materials can be divided into two groups: soft magnetic composites and bonded permanent magnets. The main purpose of the work was to design, manufacture and measure parameters of a brushless DC motor with powder magnetic circuits. The powder magnetic core has been prepared from iron powder bonded by resin and 4 pole permanent magnet which has been prepared from powder of Nd-Fe-B melt-spun ribbon bonded also by resin. Permanent magnet DC brushless motor with nominal power of 250 W and rotational speed of 6000 rpm has been designed based on measured parameters of powder materials. Measurements of brushless DC motor supplied from commercially available electronic commutator have been done.

PL

Kompozytowe materiały magnetyczne wykonane z proszku spajanego tworzywem coraz częściej pełnią rolę obwodu magnetycznego w maszynach elektrycznych. Materiały tego typu można podzielić na dwie grupy: kompozyty magnetycznie miękkie i spajane magnesy trwałe. Celem pracy było zaprojektowanie, wykonanie, a następnie wyznaczenie parametrów silnika BLDC z proszkowym obwodem magnetycznym. Stojan maszyny wykonano ze sproszkowanego żelaza spajanego żywicą, a magnes z proszku z szybko chłodzonej taśmy Nd-Fe-B również spajanego żywicą. Bezszczotkowy silnik prądu stałego z magnesem trwałym o mocy znamionowej 250 W i prędkości znamionowej 6000 obr/min został zaprojektowany na podstawie zmierzonych właściwości fizycznych materiałów proszkowych. Wyznaczone w czasie pomiarów parametry silnika BLDC zasilanego z komercyjnego komutatora przedstawiono w artykule.

Słowa kluczowe

EN

BLDC motor; powder materials; measurements of parameters of electric motor

PL

silnik BLDC; materiały proszkowe; pomiary parametrów silnika

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2011
• Tom: z. 3
• Strony: 17--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Jankowski B.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, ul. Ratuszowa 11, 03-450 Warszawa, tel. [phone], fax [phone]

autor

Przybylski M.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, ul. Ratuszowa 11, 03-450 Warszawa, tel. [phone], fax [phone]

autor

Ślusarek B.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, ul. Ratuszowa 11, 03-450 Warszawa, tel. [phone], fax [phone]

autor

Kapelski M.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, ul. Ratuszowa 11, 03-450 Warszawa, tel. [phone], fax [phone]

autor

Karbowiak M.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, ul. Ratuszowa 11, 03-450 Warszawa, tel. [phone], fax [phone]

Bibliografia

• 1. Maeda T., Toyoda H., Igarashi N., Hirose K., Mimura K., Nishioka T., Ikegaya A.: Development of Super Low Iron-loss P/M Soft Magnetic Material. SEI “Technical Review” 2005, Number 60, page 6.
• 2. New soft magnetic powder wins Merit Award. EPMA News No. 46, December 1997.
• 3. Shokrollahi H., Janghorban K.: Soft Magnetic Composite Materials (SMCs). “Journal of Materials Processing Technology” 2007, Vol. 189, p. 1-12.
• 4. Hemmati I., Madaah Hosseini H.R., Kianvash A.: The correlations between processing parameters and magnetic properties of an iron-resin soft magnetic composite. “Journal of Magnetism and Magnetic Materials” 2006, Vol. 305, p. 147-151.
• 5. Reinap A., Alakula M., Lindstedt G., Thuresson B., Cedell T., Andersson M., Jeppson P.: An integrated design of machine with a plastic bonded iron powder. Proceedings of International Conference on Electrical Machines. 2008 Vilamoura, Portugal.
• 6. Anderson I.E., McCallum R.W., Tang W.: Alloy design and microstructure of advanced permanent magnets using rapid solidification and powder processing. “International Journal of Powder Metallurgy” 2008, Vol. 44, Issue 6.
• 7. Liu Z.W., Liu Y., Deheri P.K., Ramanujan R.V., Davies H.A.: Improving permanent magnetic properties of rapidly solidified nanophase RE-TM-B alloys by compositional modification. “Journal of Magnetism and Magnetic Materials” 2009, Vol. 321, p. 2290-2295.
• 8. Brown D., Ma B-M., Chen Z.: Developments in the processing and properties of NdFeb-type permanent magnets. “Journal of Magnetism and Magnetic Materials” 2002, vol. 248, p. 432-440.
• 9. Persson M., Nord G., Pennander L-O., Atkinson G., Jack A.: Development of Somaloy components for a BLDC motor in a scroll compressor application. “Proceedings of the 2006 Powder Metallurgy World Congress and Exhibition”, Busan, South Korea, September 24-28, 2006.
• 10. Ouyang W., Huang S., Good A., Lipo T.A.: Modular permanent magnet machine based on soft magnetic composite. Proceedings of the 8th International Conference on Electrical Machines and Systems, Nanjing, China, 27-29 September, 2005.
• 11. Guo Y., Zhu j., Dorrell D.G.: Design and analysis of a claw pole permanent magnet motor with molded soft magnetic composite core. “Transactions on Magnetics” 2009, Vol. 45, Issue 10.
• 12. Dou Y., Guo Y., Zhu J. G., Lu H.: Effect of armature reaction of a permanent-magnet claw pole SMC motor. “IEEE Transactions on Magnetics” 2007, Vol. 43, No. 6, p. 2561-2563.
• 13. Lemieux P., Delma O.J., Dubois M.R., Guthrie R.: Soft magnetic composite with lamellar particules – Application to the clawpole transverse-flux machine with hybrid stator. Proceedings of International Conference on Electrical Machines, Vilamoura, Portugal, 2008.
• 14. Pennander L.O., Nord G., Maezawa K., Saito M., Berchowitz D.: Design of soft magnetic composite components for tubular linear motors. Proceedings of Motor and Drive Systems Conference, Miami 2006.
• 15. Chebak A., Viarouge P., Cros J.: Analytical computation of the full load magnetic losses in the soft magnetic composite stator of high-speed slotless permanent magnet machines. “Transactions on Magnetics” 2009, Vol. 45, Issue 3.