Static thrust and normal force calculation in a slotless-type permanent magnet linear synchronous motor

• Autorzy: Vitrič, P. , Hadžiselimovič, M. , Štrumberger, B.

Warianty tytułu

PL

Obliczenia ciągu statycznego i siły normalnej w bezszczelinowym silniku synchronicznym o magnesach trwałych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper proposes an analytical method for static thrust and normal force calculation in a slotless-type permanent magnet linear synchronous motor (PMLSM). In this paper, the comparison between analytical and numerical (finite element method (FEM)) solution of magnetic field, static thrust, normal force, flux linkages and electromotive force (EMF) in PMLSM is presented. Both, analytical and FEM solutions are obtained by 2D analysis via magnetic vector potential. Static thrust and normal force are calculated using Maxwell’s stress tensor method, while the Faraday law is applied to the calculation of the induced voltage (EMF).

PL

Artykuł przedstawia analityczna metodę obliczania statycznego ciągu i siły normalnej w bezszczelinowym silniku synchronicznym o magnesach trwałych. Porównano wyniki analizy z obliczeniami numerycznymi (metoda elementu skończonego). Parametry analizowano w przestrzeni dwuwymiarowej (dwuwymiarowy potencjał wektorowy). Ciąg statyczny i siłę normalną liczono wykorzystując metodę tensora naprężeń, podczas gdy prawo Faradaya wykorzystywano do obliczania indukowanego napięcia.

Słowa kluczowe

PL

silnik synchroniczny; metoda elementów skończonych; siła elektromotoryczna; strumień magnetyczny

EN

linear permanent magnet; synchronous machine; magnetic field; finite element method; analytical solution; electromotive force; magnetic flux linkages

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 83, nr 12
• Strony: 118-121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Vitrič, P.

autor

Hadžiselimovič, M.

autor

Štrumberger, B.

• TECES, Development Centre for Electrical Machines, Pobranška cesta, Maribor,Slovenia,

Bibliografia

• [1] Kang G.-H., Hong J.-P. and Kim G.-T., Design and analysis of slotless-type permanent-magnet linear brushless motor by using equivalent magnetizing current, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 37, No. 5, September/October. 2001, Page(s):1241–1247.
• [2] Trumper D.L., Kim W.-j. and Williams M.E., Design and analysis framework for linear permanent-magnet machines, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 32, No. 2, March/April. 1996, Page(s):371–379.
• [3] Spiegel M.R., Theory and Problems of Fourier Analysis, McGraw-Hill, Inc., 1995.
• [4] Lee J.-Y., Hong J.-P., Chang J.-H. and D.-H. Kang, Computation of Inductance and Static Thrust of a Permanent-Magnet-Type Transverse Flux Linear Motor, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 42, No. 2, March/April. 2006, Page(s):487–494.
• [5] Jang S.-M., Lee S.-H., Comparison of two types of PM linear synchronous servo and miniature motor with air-cored film coil, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 38, No. 5, September 2002, Page(s):487–494.
• [6] Vaez-Zadeh S. and Hassanpour Isfahani A., Multiobjective Design Optimization of Air-Core Linear Permanent-Magnet Synchronous Motors for Improved Thrust and Low Magnet Consumption, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 42, No. 3, March 2006, Page(s):446–452.