Magnetic Field and Torque in Permanent Magnet Slot-Less Brushless Motor with Twin Cylindrical Rotor

• Autorzy: Wojciechowski R. , Mendrela E. , Demenko A.

Warianty tytułu

PL

Pole magnetyczne i moment w bezszczotkowym silniku z magnesami trwałymi i dwustronnym cylindrycznym stojanem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A radial-flux twin-rotor brushless permanent magnet motor is presented. The slot-less cylindrical stator core has 3-phase Gramme’s type winding. A double-sided stator is placed between two cylindrical rotors with permanent magnets, which face the stator winding. To determine the electromagnetic torque and back electromagnetic force induced in the winding a magnetic field is analyzed in 3D space using software developed by the authors. This software is based on edge element method. An influence of permanent magnet configuration on inductance and torque waveforms is studied.

PL

W artykule przedstawiono budowę oraz zaprezentowano wybrane wyniki obliczeń projektowych bezszczotkowego silnika z magnesami trwałymi posiadającego dwustronny cylindryczny stojan z uzwojeniem typu Gramme oraz podwójny wirnik. Obliczenia wykonano metodą elementów krawędziowych. Dla silnika o określonych parametrach konstrukcyjnych wyznaczono przestrzenne rozkłady pola magnetycznego, parametry schematu zastępczego, charakterystyki momentu elektromagnetycznego oraz siły elektromotorycznej. Ponadto zbadano wpływ zmiany parametrów magnesów na indukcyjności oraz moment elektromagnetyczny.

Słowa kluczowe

EN

PM motors; edge elements method; magnetic field calculation; electromagnetic torque

PL

metoda elementów krawędziowych; pole magnetyczne; moment elektromagnetyczny

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 85, nr 12
• Strony: 246--251
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Wojciechowski R.

autor

Mendrela E.

autor

Demenko A.

• Poznań University of Technology, Institute of Electrical Engineering and Electronics,

Bibliografia

• [1] J. Gieras, R.J. Wang, M.J. Kamper, Axial Flux Permanent Magnet Brushless Machines, Kluver Acad. Publ., 2004.
• [2] F. Caricchi, F. Crescembini, E. Fedeli, G. Noia, Design and construction of a wheel-directly-coupled axial-flux PM motor prototype for EVs, IEEE Trans. on Industry Appl., IAS’94, Denver, 1994, pp. 254-260.
• [3] E. Mendrela, M. Łukaniszyn, K. Macek-Kamińska: Disc- Type Brushless DC Motors, (130 pages), Polish Academy of Science, 2002, (in Polish).
• [4] A. Demenko, 3D edge element analysis of permanent magnet motor dynamics, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 34. No 5, September 1998, pp. 3620-3623.
• [5] A. Demenko, L. Nowak, W. Szelag, Reluctance network formed by means of edge element method, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.34, No.5, September 1998, pp. 2485-2488.
• [6] A. Demenko, J. K. Sykulski, Network equivalents of nodal and edge elements in electromagnetics, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 38, No.2, March 2002, pp. 1305-1308.
• [7] A. Demenko, L. Nowak, W. Pietrowski, D. Stachowiak, 3D edge element analysis of saturation effects in a permanent magnet machine, The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering - Compel, Vol. 21, No. 1, 2002, pp. 126  137.
• [8] A. Demenko, J. K. Sykulski, Magnetoelectric network models in electromagnetism, The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering - Compel, Vol. 25, No. 3, 2006, pp. 581  588.
• [9] A. Demenko, D. Stachowiak, Electromagnetic torque calculation using magnetic network methods, The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering - Compel, Vol. 27, No. 1, 2008, pp. 17  26.
• [10] A. Demenko, D. Stachowiak, Representation of permanent magnets in the 3-D finite element description of electrical machines, Electromotion, Vol. 14, No.1, March 2007, pp. 3-9.
• [11] J. L. Coulomb, G. Meunier, FE implementation of virtual work principle for magnetic or electric force and torque computation, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.20, No.5, September 1984, pp. 1894-1896.
• [12] D. Stachowiak, Electromagnetic torque calculation of magnetoelectric motor using 3D edge element method, Ph.D Thesis (156 pages), Poznan 2004, (in Polish).
• [13] R. Wojciechowski, C. Jędryczka, A Demenko, E.A. Mendrela, 3D edge element calculations of electrical motor with double cylindrical rotor, Springer 2008, Computational Intelligence, Intelligent Computer Techniques in Applied Electromagnetics, June 2008, pp. 38-41.