Assessment of Torques for a Permanent Magnet Brushless DC Motor Using FEA

• Autorzy: Petkovska L. , Cvetkovski G.

Warianty tytułu

PL

Ocena momentów w bezszczotkowym silniku prądu stałego z magnesami trwałymi z wykorzystaniem metody elementów skończonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper deals with magnetic field calculations and FE model-based prediction of torques in a PMBLDC motor. As a function of the rotor position, the torque produced by these machines has a pulsating component in addition to the dc component. This pulsating torque, according to the motor drive, has a fundamental frequency corresponding to six pulses per electrical revolution of the motor. The finite element analysis (FEA) has been employed to assess electromagnetic torque and cogging torque waveforms. The torque ripple in dependence of the switching angle for the control device is thoroughly investigated.

PL

Artykuł przedstawia obliczenia pola magnetycznego i predykcję momentu, bazujące na technice elementów skończonych, dla trójfazowych bezszczotkowych silnikach prądu stałego z magnesami trwałymi. Funkcją pozycji wirnika jest składnik pulsacyjny w momencie produkowanym przez te maszyny. Moment pulsacyjny, zgodnie z napędem silnika, posiada harmoniczną podstawową korespondującą od sześciu pulsów na jeden obrót wirnika. Metoda elementów skończonych została użyta do oszacowania momentu elektromagnetycznego oraz momentu żłobkowego. Zakłócenia momentu w zależności od kąta włączenia są szczegółowo badane.

Słowa kluczowe

EN

Permanent brushless DC motor; finite element analysis (FEA); Electromagnetic torque; cogging torque; torque ripple

PL

bezszczotkowy silnik prądu stałego z magnesami trwałymi; metoda elementów skończonych; moment elektromagnetyczny; moment żłobkowy; zakłócenia momentu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 87, nr 12b
• Strony: 132--136
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Petkovska L.

• International Balkan University Macedonia
• Ss. Cyril and Methodius University of Skopje

autor

Cvetkovski G.

• Ss. Cyril and Methodius University of Skopje

Bibliografia

• [1] Gieras, J . F. , Wing M. Permanent Magnet Motor Technology– Design and Applications, pp. 227-310, New York, Basel: Marcel Dekker, Inc., 2002.
• [2] Petkovska, L., Cundev , M. (1994) "Modelling and Dynamic Simulation of Permanent Magnet Motor", Proceedings of 11th IEEE International Conference on Electrical Machines ICEM'94, Vol. 3/3, pp.140-145, Paris, France
• [3] Hanselman, D. C. Brushless Permanent-Magnet Motor Design, pp. 155-181, New York: McGraw-Hill, 1994.
• [4] Ionel, D. M., Popescu, M., Mc Gilp, M. I., Miller , T. J. E., Dellinger , S. J. (2005) "Assessment of Torque Components in Brushless Permanent-Magnet Machines Through Numerical Analysis of the Electromagnetic Field", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 41, No. 5, pp. 1149-1158.
• [5] Jabbari, A. , Shakeri , M. , Niaki , A. N. (Winter-2010) "Torque ripple minimization in PM synchronous motors using tooth shape optimization", Majlesi Journal of Mechanical Engineering, Vol. 3, No .2, pp. 27-31.
• [6] Shi , T. , Guo, Y. , Song, P. , Xia, C. (2010) "A new approach for minimizing commutation torque ripple for brushless DC motor based on DC-DC converter", IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 57, 3483-3490.
• [7] Petkovska, L., Cvetkovski , G., (2006) "FEM Based Simulation of Permanent Magnet Synchronous Motor Performance Characteristics", Proceedings of CES/IEEE 5th International Power Electronics and Motion Control Conference IPEMC'06, Vol. 1/3, pp. 254-258, Shanghai. China.