Badanie wpływu rozkładu wektora namagnesowania na moment zaczepowy silnika magnetoelektrycznego

• Autorzy: Stachowiak D. , Pietrowski W.

Warianty tytułu

EN

Influence of magnetization vector distribution on cogging torque in permanent magnet machines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu rozkładu wektora namagnesowania na moment zaczepowy silnika z magnesami trwałymi naklejonymi na powierzchnię wirnika. Moment wyznaczono na podstawie rozwiązań równań oczkowych siatki reluktancyjnej. Siatkę reluktancyjna utworzono na podstawie funkcji interpolacyjnych elementów krawędziowych i ściankowych. Rozpatrzono układy z magnesami trwałymi odpowiadającymi strukturze Halbacha. Zbadano wpływ kształtu magnesu oraz magnetyzacji typu Halbach na moment zaczepowy. Otrzymane wyniki obliczeń porównano z wynikami dla układu o promieniowo namagnesowanych magnesach. Opracowano sztuczną sieć neuronową do aproksymacji charakterystyk momentu. Do trenowania sztucznej sieci neuronowej zastosowano algorytm Levenberg-Marquardt. Wyniki obliczeń pokazują, że poprzez właściwy dobór wymiarów, kształtu i namagnesowania magnesów można znacząco zredukować pulsacje momentu.

EN

In the paper the effect of distribution of magnetization vector on cogging torque in permanent magnet machines is discussed. The motors with arc surface-mounted permanent magnets are considered. The cogging torque has been calculated using reluctance network method. Reluctance network is formed using the interpolation functions of edge and facet element. The influence of magnet shape and Halbach magnetization on cogging torque is investigated. The elaborated artificial neural network has been applied to approximate cogging torque - angle characteristics. The Levenberg-Marquardt algorithm has been used to train the artificial neural network. The calculation results show that correctly selected distribution of magnetization vector can reduce the torque pulsation.

Słowa kluczowe

PL

silnik magnetoelektryczny; magnes trwały; moment zaczepowy; wektor namagnesowania; siatka reluktancyjna

EN

magnet machines; prmanent magnet

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 62, nr 28
• Strony: 227--232
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Stachowiak D.

autor

Pietrowski W.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań,

Bibliografia

• [1] CAI W., FULTON D., REICHERT K., Design of Permanent Magnet Motors with Low Torque Ripples: A Review, Proceedings of ICEM, Vol. 3, 2000, pp. 1384-1388.
• [2] DEMENKO A., STACHOWIAK D., Electromagnetic torque calculation using magnetic network methods, COMPEL, Vol. 27 No. 1, 2008, pp. 17-26.
• [3] DEMENKO A, SYKULSKI J., Network equivalents of nodal and edge elements in electromagnetics, IEEE Trans, on Magn., vol. 38, No.2, 2002, pp. 1305-1308.
• [4] ISLAM M.S., MIR S., SEBASTIAN T., Issues in reducing the cogging torque of mass-produced permanent-magnet brushless DC motor , IEEE Trans, on Industry Applications Vol. 40, No 3, 2004, pp.813-820.
• [5] STACHOWIAK D., Edge element analysis of brushless motors with inhomogeneously magnetized permanent magnets, COMPEL, Vol. 23 No. 4, 2004, 1119-1128.
• [6] STACHOWIAK D., PIETROWSKI W., DEMENKO A., Description of magnetic field source inpermanent magnet machines by means of 3D discrete models (in polish), Proc. of XLIII International Symposium on Electrical Machines, Poznah, 2007, pp 217-220.
• [7] ZHU Z. Q., Recent Development of Halbach Permanent Magnet Machines and Applications, Proc. Of Power Conversion Conference, Nagoya, 2007, pp. 9-16.