Oddziaływanie klinów magnetycznych na parametry maszyny elektrycznej z magnesami i regulacją strumienia

• Autorzy: Pałka R. , Paplicki P. , Wardach M.

Warianty tytułu

EN

Influence of magnetic wedges on working electrical machine parameters with magnets and flux excitation adjustment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest przedstawienie wybranych wyników badań symulacyjnych, otrzymanych przy użyciu programu Flux 3D, wpływu klinów magnetycznych o względnych przenikalnościach magnetycznych w zakresie 116, zamykających żłobki stojana maszyny z magnesami trwałymi i regulacją strumienia wzbudzenia. Dla wybranych przenikalności magnetycznych klinów wyznaczono moment zaczepowy, moment elektromagnetyczny, pulsacje momentu, siłę elektromotoryczną rotacji indukowaną w uzwojeniach stojana oraz analizę harmoniczną SEM dla trzech stanów zasilania dodatkowej cewki regulującej wzbudzenie magnetyczne maszyny. Badania wykazały pozytywny wpływ zastosowania klinów magnetycznych, które powodują skuteczną redukcję momentu zaczepowego oraz pulsacji momentu użytecznego poprawiając tym samym własności ruchowe maszyny ECPSM przy zachowaniu jej momentu obrotowego.

EN

The aim of paper is to present selected results of simulation investigations concerning influence of the relative magnetic permeability of a magnetic wedges in range 116 to closing slots of the stator machine with permanent magnets machine and excitation control coil, using the 3Dcalculation code via Flux-3D. For the selected values of the relative magnetic permeability of magnetic wedges the cogging torque, the electromagnetic torque, ripple, electromotive force and FFT analysis, at three level supply of additional excitation control coil, were presented. This investigations uncovered positive influence of using the magnetic wedges to the cogging torque and ripple reduction efficiently with improved working operation of the ECPSM machine without decreasing it’s torque’s value both.

Słowa kluczowe

PL

maszyna elektryczna z magnesami trwałymi; klin magnetyczny; regulacja wzbudzenia

EN

permanent magnet electric machine; magnetic wedge; magnetic field control

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 10
• Strony: 11--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pałka R.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych, ul. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

autor

Paplicki P.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych, ul. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

autor

Wardach M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych, ul. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

Bibliografia

• [1] Fei W., Luk P.C.K.: Cogging torque reduction techniques for axial-flux surface-mounted permanent-magnet segmentedarmature-torus machines, Proc. ISIE, 2008, pp. 485–490
• [2] Hemmati S., ShokriKojoori Sh., Ghobadi R., Ghiasi M.I.: A practical approach to cogging torque reduction in a permanent magnet synchronous motor using nondominated sorting genetic algorithm, Proc. Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference (PEDSTC), 2013, pp. 88 – 92
• [3] Kosaka T., Sridharbabu M., Yamamoto M., Matsui N.: Design studies on hybrid excitation motor for main spindle drive in machine tools. IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 57, no. 11/2010, pp. 3807–3813
• [4] Lee G.C., Jung T.U.: Cogging torque reduction design of dual stator radial flux permanent magnet generator for small wind turbine, Proc. TENCON Spring Conference, 2013 IEEE, p. 85 – 89
• [5] May H., Pałka R., Paplicki P., S zkolny S., Wardach M.: Comparative research of different structures of a permanentmagnet excited synchronous machine for electric vehicles. Electrical Review, R. 88 NR 12a/2012, pp.53-55
• [6] Pałka R., Paplicki P., Piotuch R., Wardach M.: Maszyna z magnesami o regulowanym wzbudzeniu - wybrane wyniki prac projektowych. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. 32/2012, s.128-133
• [7] Putek P., Paplicki P., Slodička M., Pałka R., Van Keer R.: Application of topological gradient and continuum sensitivity analysis to the multi-objective design optimization of a permanent-magnet excited synchronous machine. Przegląd Elektrotechniczny, R. 88, nr 7a (2012), pp. 256-260
• [8] Putek P., Slodička M., Paplicki P., Pałka R.: Minimization of cogging torque in permanent magnet machines using the topological gradient and adjoint sensitivity in multiobjective design. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics Vol. 39, nr 1-4 (2012), pp. 933-940
• [9] Wardach M., Paplicki P., Pałka R., Cierzniewski P., Wpływ konstrukcji wirnika na parametry maszyny elektrycznej z magnesami trwałymi, Przegląd Elektrotechniczny, R. 87 nr 11/2011, str. 131-134
• [10] Wardach M.: Badania wpływu klinów magnetycznych na pulsacje w maszynie elektrycznej z magnesami trwałymi. Przegląd Elektrotechniczny, Nr 6/2010, s. 163-166
• [11] Wu L.J., Zhu Z.Q., Staton D.A., Popescu M., Hawkins D.: Comparison of Analytical Models of Cogging Torque in Surface-Mounted PM Machines, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 59, p. 2414 – 2425