Influence of a three-dimensional field model on the electromagnetic torque of a torus disc-type motor

• Autorzy: Łukaniszyn M. , Wróbel R.

Warianty tytułu

PL

Wpływ trójwymiarowego modelu polowego na moment elektromagnetyczny silnika tarczowego typu torus

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents results of comparative analysis of the electromagnetic torque for the permanent magnet, brushless DC disc-type motor. The Maxwell stress tensor method and the virtual work method are used for torque determination. The influence of boundary conditions of the mathematical model on the correctness value of torque produced by the motor is considered. The way of an integration plane choice for Maxwell stress method is also discussed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy porównawczej momentu elektromagnetycznego w silniku tarczowym prądu stałego z magnesami trwałymi i elektronicznym komutatorem. Moment rozwijany przez silnik wyznaczono za pomocą metody tensora naprężeń Maxwella oraz metody pracy wirtualnej. Rozważano wpływ warunków brzegowych przyjętego modelu matematycznego silnika na poprawność wyników. Pokazano również wpływ płaszczyzny całkowania w metodzie naprężeń Maxwella na wartości momentu elektromagnetycznego.

Słowa kluczowe

EN

torus motor; magnetic field; torque calculations; boundary conditions

PL

silniki tarczowe; pole magnetyczne; moment elektromagnetyczny; warunki brzegowe

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 51, nr 1
• Strony: 29--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Łukaniszyn M.

• Department of Electrical Engineering and Automatic Control, Technical University of Opole

autor

Wróbel R.

• Department of Electrical Engineering and Automatic Control, Technical University of Opole

Bibliografia

• 1. Caricchi F., Crescimbini F., Di Napoli A., Santini A.: Optimum CAD-CAE design of axial flux permanent magnets motors. ICEM'92 Conference Proceedings, Manchester, United Kingdom, 1992, Vol. 2, pp. 637-641.
• 2. Hamler A., Kreca B., Hribernik B.: Investigation of the torque calculation of a DC PM motor. IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 28, No. 5, September 1992, pp. 2271-2273.
• 3. Henneberger G., Sattler K., Shen D.: Nature of the equivalent magnetizing current for the force calculation. COMPUMAG'91, Sorrento, 1991, pp. 727-730.
• 4. Howe D., Zhu Z.Q.: The Influence of Finite Element Discretisation on the Prediction of Cogging Torque in Permanent Magnet Excited Motor. IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 28, No. 2, March 1992, pp. 1080-1083.
• 5. KabashimaT., Kawahara A.,Goto T.: Force calculation using magnetizing currents. IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 24, No. 1, January 1988, pp. 451-454.
• 6. Komeza K., Pelikant A., Tegopoulos J., Wiak S.: Comparative computation of force and torques of electromagnetic devices by means of different formulae. IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 30, No. 5, September 1992, pp. 3475-3478.
• 7. Łukaniszyn M., Wróbel R.: Comparison of 2-D and 3-D solutions for magnetic field in brushless disc-type motor with permanent magnets. Archives of Electrical Engineering, Vol. XLVIII, No. 4, 1999, pp. 375-384.
• 8. OPERA 3d User Guide. Vector Fields Limited, Oxford, England, 2000.
• 9. Profumo F., Tenconi A., Zhang Z., Cavagnino A.: Design and Realization of a Novel Axial Flux Interior PM Synchronous Motor for Wheel – Motors Applications. International Conference on Electrical Machines ICEM'98, Istanbul, Turkey, 1998, pp. 1791-1796.
• 10. Sadowski N.,Lefevre Y., Lajoie – Mazenc M., Cros J.: Finite element torque calculation in electrical machines while considering the movement. IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 28, No 2, March 1992, pp. 1410-1413.
• 11. Wróbel R., Jagieła M.: The influence of 3D calculation area in magnetic field analysis of the disc-type motors with permanent magnets. VI Scientific-Technical Conference, Application of Computers in Electrical Engineering, Poznań 2001, Vol. 1, pp. 147-151.
• 12. Wróbel R., Łukaniszyn M., Mendrela E.: 3D Space analysis of magnetic field in a brushless d.c. torus motor. International Symposium on Electromagnetic Field ISEF'99, Pavia, Italy, September 1999, pp. 93-96.
• 13. Zhang Z.,Profumo E.,Tenconi A.: Wheel Axial Flux Machines for Electric Vehicle Applications. International Conference on Electrical Machines ICEM'94, Paris, France 1994, pp. 7-12.