Back EMF Computation of BLDC Motor

• Autorzy: Stępień S. , Stranz A.

Warianty tytułu

PL

Metoda obliczania siły elektromotorycznej w silniku BLDC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper a method of modeling and numerical calculation of the back electromotive force in the three phase BLDC motor using the finite element technique is presented. In analyzed model the electromagnetic field model considering permanent magnets is coupled with motion model and solved together at discrete time steps. The back electromotive force induced in the electric circuit is computed for a given rotor velocity. Numerical calculations are compared with experimental results.

PL

Artykuł przedstawia metodę modelowania i wyznaczania numerycznego indukowanej siły elektromotorycznej w uzwojeniach trójfazowego silnika BLDC przy wykorzystaniu metody elementów skończonych. W prezentowanym modelu równania pola elektromagnetycznego uwzględniające oddziaływanie magnesów trwałych są sprzężone z równaniami ruchu i rozwiązywane wspólnie w dyskretnych chwilach czasowych. Siła elektromotoryczna indukowana w obwodzie elektrycznym jest obliczana dla zadanej prędkości obrotowej silnika. Wyniki obliczeń numerycznych porównano z pomiarami.

Słowa kluczowe

EN

BLDC motor; electromotive force; finite element method

PL

silnik BLDC; siła elektromotoryczna; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 12
• Strony: 79--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Stępień S.

• Poznań University of Technology, Chair of Computer Engineering

autor

Stranz A.

• Poznań University of Technology, Chair of Computer Engineering

Bibliografia

• [1] Kawase Y., Magnetic field analysis coupled with electric circuit and motion equation, ICS Newsletter, vol. 7, no. 3, 2000, 12-16
• [2] Jang G., Chang J., Hong D. and Kim K., Finite element analysis of an electromechanical field of a BLDC motor considering speed control and mechanical flexibility, IEEE Trans. Mag., 38 (2002), no. 2, 945-948
• [3] Jabbar M.A., Hla Nu Phyu, Zhejie Liu, Chao Bi, Modelling and Numerical Simulation of a Brushless Permanent-Magnet DC Motor in Dynamic Conditions by Time-Stepping Technique, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 40 (2004), no. 3.
• [4] De Oliveira A., Antunes R., Kuo-Peng P., Sadowski N. and Dular P., Electrical machine analysis considering field – circuit – movement and skewing effects, COMPEL, 23 (2004), no. 4, 1080-1091.
• [5] Stępień S., Patecki A., 3D analysis of voltage forced electromagnetical systems with variable time step, XII International Symposium on Electrical Engineering ISTET, vol. II, 2003, 305-309
• [6] Kuo-Peng P., Roel J., Sadowski N., Batistela N.J., Bastos J.P.A., Coupling static converter with control loop and non-linear electromagnetic devices, IEEE Trans. Mag., 50 (2001), no. 5, 3514-3517
• [7] Stępień S., Patecki A., Modeling and Position Control of Voltage Forced Electromechanical Actuator, COMPEL, 25 (2006), oo. 2, 412-426
• [8] Demenko A. and Stachowiak D., Orthogonal transformation of moving grid model into fixed grid model in the finite element analysis of induction machines, COMPEL, 23 (2004), no. 4, 1015-1022
• [9] Bernat J., Kołota J., Stępień S., Coupled field – motion model of variable reluctance stepper motor, Electrical Review, R. 85 No. 4, 2009, 29-31
• [10] Zhou P., Rahman M.A., Jabbar M.A., Field circuit analysis of permanent magnet synchronous motors, IEEE Trans. Magn., vol. 30, 1994, 1350-1359
• [11] Nakata T., Takahashi N., Fujiwara K., Ahagon A., 3D finite element method for analysing magnetic fields in electrical machines excited from voltage source, IEEE Trans. Magn., vol. 24, 1988, 2582-2584
• [12] Dudzikowski I., Pawlaczyk L., Maszyny prądu stałego o magnesach trwałych i ich sterowanie - stan aktualny i perspektywy rozwoju, Analiza, projektowanie i sterowanie maszyn elektrycznych, Wydawnictwo PŚl. 2001, 59-78
• [13] Dudzikowski I., Janiszewski S., Gierak D., Polowo-obwodowa analiza momentu elektromagnetycznego w komutatorowym silniku magnetoelektrycznym, Zagadnienia maszyn, napędów i pomiarów elektrycznych, Oficyna Wydaw. PWroc. 2003, 15-28