An analysis of magnetic gear performance

• Autorzy: Kowol M. , Kołodziej J. , Łukaniszyn M.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.15.030.3830

Warianty tytułu

PL

Analiza pracy przekładni magnetycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Continuous development of technology determines the search for new solutions in the field of electric machine design with improved electromechanical properties. In recent years, there has been an increased interest in passive and active magnetic gears. This paper presents the design, operation and performance analysis of the modified magnetic gear. The new prototype magnetic gear allows obtaining a ratio of 4:1 or 5:1. For the analyzed construction, two and three-dimensional numerical models are developed for which the series of the magnetic field calculations are carried out . The characteristics of the magnetic torque vs. angle position of the inner rotor with respect to the intermediate ring (modulation ring) and the outer rotor are determined and compared. The examples of flux density distributions for the analyzed converter construction are presented. The calculation results are verified with measurements on the prototype.

PL

Ciągły rozwój techniki determinuje poszukiwanie nowych rozwiązań konstrukcyjnych maszyn elektrycznych o poprawionych parametrach elektromechanicznych. W ostatnim czasie można zauważyć wzrost zainteresowania pasywnymi oraz aktywnymi przekładniami magnetycznymi. W niniejszej pracy przedstawiono budowę, zasadę działania oraz analizę pracy zmodyfikowanej przekładni magnetycznej. Zbudowano prototyp przetwornika momentu umożliwiającego uzyskanie przełożenia 4:1 lub 5:1. Dla analizowanej konstrukcji opracowano dwu- oraz trójwymiarowe modele numeryczne, dla których wykonano szereg obliczeń polowych. Wyznaczono oraz porównano charakterystyki momentu magnetycznego w funkcji kąta położenia wirnika wewnętrznego względem pierścienia pośredniczącego (modulującego) oraz wirnika zewnętrznego. Przedstawiono przykładowe rozkłady indukcji magnetycznej dla analizowanej konstrukcji przekładni. Wyniki obliczeń zostały zweryfikowane z pomiarami na prototypie przetwornika.

Słowa kluczowe

EN

magnetic gear; finite element method

PL

przekładnia magnetyczna; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
• Rocznik: 2015
• Tom: Y. 112, iss. 1-E
• Strony: 87--95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., wz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Kowol M.

• Faculty of Electrical Engineering, Automatic Control and Informatics, Opole University of Technology

autor

Kołodziej J.

• Faculty of Electrical Engineering, Automatic Control and Informatics, Opole University of Technology

autor

Łukaniszyn M.

• Faculty of Electrical Engineering, Automatic Control and Informatics, Opole University of Technology

Bibliografia

• [1] Atallah K., Howe D., A novel high-performance magnetic gear, Transactions on Magnetics, IEEE, Jul. 2001, Vol. 37, No. 4, pp. 2844–2846.
• [2] Atallah K., Calverley S., Howe D., Design, analysis and realization of a high-performance magnetic gear, IEE Proc. Electric Power Appllication, 2004, Vol. 151, No. 2, pp. 135–143.
• [3] Niguchi N., Hirata K., Cogging Torque Analysis of Magnetic Gear, Transactions on Industrial Electronics, 2012, IEEE, Vol. 59, pp. 2189–2197.
• [4] Kowol M., Kołodziej J., Łukaniszyn M., Analiza pola magnetycznego w przekładni magnetycznej, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, 2013, nr 100(3), Komel, pp. 163–168.