Axial flux machine with hybrid excitation – design works

• Autorzy: Paplicki P. , Wardach M.

Warianty tytułu

PL

Maszyna tarczowa o wzbudzeniu hybrydowym – prace projektowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents design of a disc-type surface mounted permanent magnet machine with flux control capability. The paper shows 3D-FEM model of FCAFPM machine developed to obtain predicted armaturę winding back-emf waveforms and field weakening/strengthening performance of the machine. Moreover, non-magnetic shaft with iron bushing, a rotor’s yoke with iron poles and half-cross-section view of a concept of machine are presented in details.

PL

W artykule przedstawiono projekt maszyny tarczowej z magnesami trwałymi mocowanymi powierzchniowo, która posiada możliwość regulacji strumienia wzbudzenia. W pracy pokazano model polowy maszyny FCAFPM opracowany w celu otrzymania przewidywanych przebiegów SEM w uzwojeniach twornika oraz regulacji pola wzbudzenia maszyny. Ponadto, szczegółowo pokazano wał niemagnetyczny z żelazną tuleją, jarzmem i biegunami wirnika oraz przekrój koncepcji całej maszyny.

Słowa kluczowe

EN

axial-flux electrical machine; permanent magnet; magnetic field control; finite element analysis

PL

maszyna tarczowa; magnes trwały; regulacja wzbudzenia; analiza polowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 3 (107)
• Strony: 189--192
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Paplicki P.

• West Pomeranian University of Technology, Szczecin, Department of Power Systems and Electrical Drives, Sikorskiego Street 37, 70-313 Szczecin, tel.: [phone]

autor

Wardach M.

• West Pomeranian University of Technology, Szczecin, Department of Power Systems and Electrical Drives, Sikorskiego Street 37, 70-313 Szczecin, tel.: [phone]

Bibliografia

• [1]. Cierzniewski P., Paplicki P., Wardach M., Zastosowanie materiałów SMC do podwyższenia momentu elektromagnetycznego w silnikach tarczowych, Przegląd Elektrotechniczny, R. 84, nr 4, s. 27–29, 2008.
• [2]. Paplicki P., Silniki magnetoelektryczne do hybrydowych napędów samochodowych, Przegląd Elektrotechniczny, R. 86, nr 6, s. 101-103, 2010.
• [3]. Paplicki P., Bezrdzeniowa maszyna tarczowa z magnesami trwałymi – modelowanie 3D, Przegląd Elektrotechniczny, R. 84, nr 11, s. 106-110, 2011.
• [4]. 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, s. 131-134, ISSN 0033-2097, 2011.
• [5]. Wardach M., Magnetic wedges influence of pulsation in electrical machine with permanent magnets, Electrical Review, vol. 86, no. 6, pp. 163-166, 2010.
• [6]. Wardach M., Cogging torque reducing in electric machine by poling modification of magnetic circuit, Electrical Review, vol. 85, no. 2, pp. 131-133, 2009.
• [7]. Wardach M., Minimization of torque pulsation in slotted PM machines with magnetic wedges, Electrical Review, vol. 83, no. 11, pp. 118-120, 2007.
• [8]. Wardach M., Moment elektromagnetyczny i zaczepowy maszyny elektrycznej z magnesami trwałymi, Wiadomości Elektrotechniczne, Nr 2, s. 21-25, 2011.
• [9]. Kim K.C., A Novel Magnetic Flux Weakening Method of Permanent Magnet Synchronous Motor for Electric Vehicles, IEEE Transactions on Magn., vol. 48, no. 11, pp. 4042-4045, 2012.
• [10]. Lipo T. A., Aydin M., Field weakening of permanent magnet machines-Design approaches, Proc. EPE-PEMC, Riga, Latvia, Sep. 2004.
• [11]. Aydin M., Surong H., Lipo T.A., Design,Analysis, and Control of a Hybrid Field-Controlled Axial-Flux Permanent-Magnet Motor, Industrial Electronics, IEEE Transactions on Magn., vol. 57, no. 1, pp. 78-87, 2010.
• [12]. 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, vol. 32, s. 128-133, 2012.
• [13]. Bonisławski M., Pałka R., Paplicki P., Wardach M., Analiza pracy maszyny elektrycznej z magnesami trwałymi o regulowanym wzbudzeniu, Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne, 100s. 155-160, 2013.
• [14]. Putek P., Paplicki P., Pałka R., Topology Optimization of rotor poles in a Permanent–Magnet machine using Level Set method and Continuum Design Sensitivity Analysis, COMPEL, 2014.
• [15]. Spooner E., Khatab S.A.W., Nicolaou N.G., Hybrid excitation of AC and DC machines, 4th International Conference on Electrical Machines and Drives (EMD’89), pp. 48-52, 1989.
• [16]. Aydin M., Surong H., Lipo T.A., Design, Analysis, and Control of a Hybrid Field-Controlled Axial Flux Permanent-Magnet Motor, Industrial Electronics, IEEE Transactions on Magn. 57(1): pp. 78-87, 2010.
• [17]. 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, nr 66/32, Tom 1, s. 128-133, OWPW Wrocław 2012.
• [18]. Paplicki P., Field Controlled Axial-Flux Permanent-Magnet Machine, Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne, 100, s.127-130, 2013.
• [19]. Paplicki P.: Modified concept of axial-flux permanent magnet machine with field weakening capability, Archives of Electrical Engineering. vol. 63, no. 2, pp. 177–185, 2014.