Wpływ parametrów konstrukcyjnych na moment reluktancyjny w bezszczotkowym silniku prądu stałego z magnesami trwałymi

• Autorzy: Szczypior J.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy za pomocą dwuwymiarowego polowego modelu silnika zbadano wpływ parametrów konstrukcyjnych na moment reluktancyjny, który w bezszczotkowym silniku prądu stałego nie jest momentem użytecznym i powinien być minimalizowany. Wykazano, że moment ten może być w znaczący sposób ograniczony przez dobór odpowiedniej rozpiętości magnesu. Stwierdzono, że przez minimalizację zaproponowanego kryterium energetycznego można wyznaczyć optymalną wartość rozpiętości magnesu. Spośród pozostałych parametrów konstrukcyjnych największy wpływ na moment ma szerokość otwarcia żłobka, następnie grubość szczeliny powietrznej, natomiast zaobserwowano niewielki wpływ wysokości szczerbiny, a najmniejszy szerokości zęba. Spośród dopuszczalnych wartości tych parametrów nie można wyznaczyć wartości optymalnych zapewniających minimalizację momentu. Przy optymalnej rozpiętości magnesu obserwuje się znikomy wpływ pozostałych parametrów konstrukcyjnych na wielkość momentu reluktancyjnego.

EN

The cogging torque is not useful in brushless PM motors and should be minimised. In this paper the influence of constructional parameters on cogging torque is investigated by means of a two-dimensional motor field model, using the finite element method. It is shown that this torque can be limited to a significant extent by the suitable selection of pole arc width of the magnet. This optimum value of arc was calculated by means of minimisation of the proposed energy criterion. From the remaining constructional parameters the greatest influence on cogging torque was the width of slot opening, then the thickness of the air gap, however, the tooth tip thickness observed did not have a large influence, and Iowest influence was that of tooth width. From among the admissible values of these parameters it was not possible to find their extreme values that assure the minimisation of cogging torque. A optimum magnet arc oniy a smali influence of the remaining constructional parameters on cogging torque magnitude was observed.

Słowa kluczowe

PL

silnik reluktancyjny; parametry konstrukcyjne; obliczenia polowe

EN

reluctance motor

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka
• Rocznik: 2001
• Tom: z. 116
• Strony: 61--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczypior J.

• Instytut Maszyn Elektrycznych Wydział Elektryczny Politechniki Warszawskiej

• Instytut Maszyn Elektrycznych Wydział Elektryczny Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] Chun J.S., Jung H.K., Yoon J.S.: Shape optimization of closed slot type permanent magnet motors for cogging torque reduction using evolution strategy. IEEE Trans. On Magnetics, vol. 33, No. 2, March 1997.
• [2] Chung T.K., Kim S.K., Hahn S.Y.: Optimal pole shape design for the reduction of cogging torque of brushless DC motor using evolution strategy. IEEE Trans. On Magnetics, vol. 33, No. 2, March 1997.
• [3] Hendershot J.R., Miller T.J.E.: Design of brushless permanent magnet motors. Magna Phusics Oxford 1994.
• [4] Koh Ch.S. et al.: Magnetic pole shape optimization of permanent magnet motor for reduction of cogging torque. IEEE Trans. on Magnetics, vol. 33, No. 2, March 1997.
• [5] PC-OPERA User Guide. Vector Fields Limited Oxford England.
• [6] Pochanke A.: Moment silników bezstykowych z magnesami trwałymi w stanie bez prądu. Prace XII Międzynarodowego Sympozjum „Mikromaszyny i Serwonapędy”, s. 295-302, Kamień Śląski 10-14 IX 2000.
• [7] Szczypior J.: The mathematical model parameters of brushless DC permanent magnet motor. Zesz. Nauk. Pol. Łódzkiej Elektryka, z. 91, 1998.