آمار
| تعداد نشریات | 36 |
| تعداد شماره‌ها | 1,192 |
| تعداد مقالات | 8,579 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,989,892 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,033,384 |
محاسبه ولتاژ ضدمحرکه در موتورهای سنکرون مغناطیس دائم بدون جاروبک با استفاده از معادلات ماکسول | ||
| الکترومغناطیس کاربردی | ||
| مقاله 1، دوره 3، شماره 1، خرداد 1394، صفحه 1-6 اصل مقاله (928.66 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| محمدرضا علیزاده پهلوانی؛ یوسف شهبازی آیت* | ||
| دانشگاه صنعتی مالک اشتر | ||
| تاریخ دریافت: 20 آبان 1394، تاریخ بازنگری: 15 اسفند 1397، تاریخ پذیرش: 28 شهریور 1397 | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله یک روش تحلیلی برای محاسبه ولتاژ ضدمحرکه در موتور سنکرون مغناطیس دائم بدون جاروبک (BLDC) ارائه شده است. روش تحلیلی با استفاده از معادلات ماکسول و حل معادله لاپلاس در نواحی مختلف موتور انجام شده است. معادله لاپلاس در دستگاه مختصات دکارتی با استفاده از سری های فوریه و روش جداسازی متغیرها حل شده تا پتانسیل مغناطیسی اسکالر به دست آید، سپس با استفاده از پتانسیل مغناطیسی اسکالر، چگالی شار مغناطیسی محاسبه شده است. چگالی شار مغناطیسی متوسط برای بدست آوردن ولتاژ ضدمحرکه معرفی شده است. اثر شارهای نشتی در شعاع داخلی و شعاع خارجی با استفاده از نسبت پرمانس ها در نظر گرفته شده است. با استفاده از روش تحلیلی پیشنهادی، هارمونیک های مختلف ولتاژ ضدمحرکه برای یک نمونه موتور BLDC محاسبه و ارائه شده است. روش تحلیلی ارائه شده، دارای زمان محاسباتی بسیار کمتری نسبت به نرم افزارهای المان محدود می‌باشد که استفاده از آن را برای مقاصد طراحی و بهینه-سازی ماشین‌های الکتریکی بسیار سودمند می‌سازد. صحت روش تحلیلی ارائه شده با استفاده از نرم‌افزار المان محدود سه بعدی تأیید شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| موتور بدون جاروبک؛ موتور سنکرون؛ میدان های مغناطیسی؛ روش تحلیلی؛ معادلات ماکسول | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Computation of Back EMF for Axial Flux BLDC Motors by Using of Maxwell Equations | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper an analytical method for back electromotive force (EMF) calculation of axial flux brushless DC (BLDC) motors is presented. The analytical method uses Maxwell equations and solves Laplace’s equation in several regions of motor. Laplace’s equation is solved in the rectangular coordinate system by using of Fourier analysis and the method of separation of variables to give the scalar magnetic potentials, and then magnetic flux density is calculated by using of scalar magnetic potentials. Average magnetic flux density is introduced to compute back EMF. The effect of flux leakages in inner and outer radii is considered by using of airgap permeance and inner and outer permeances ratio. The proposed analytical method gives back EMF harmonic components. This analytical method requires less computational time than conventional 3D finite element methods and is therefore suitable for designing and optimization purposes. The proposed analytical model validated by comparing its results to corresponding 3D finite element analysis. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| BLDC Motor, Synchronous Motor, Magnetic Fields, Analytical Method, Maxwell Equations | ||
| مراجع | ||
|
[1] P. Pillay and R. Krishnan, "Modeling, simulation, and analysis of permanent-magnet motor drives. I. The permanent-magnet synchronous motor drive," IEEE Transactions on industry applications, vol. 25, pp. 265-273, 1989.## [2] A. Rubaai, A. Ofoli, and M. Castro, "dSPACE DSP-based rapid prototyping of fuzzy PID controls for high performance brushless servo drives," in Conference Record of the 2006 IEEE Industry Applications Conference Forty-First IAS Annual Meeting, 2006, pp. 1360-1364.## [3] F. Giulii Capponi, G. De Donato, and F. Caricchi, "Recent Advances in Axial-Flux Permanent-Magnet Machine Technology," IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS IA, vol. 48, pp. 2190-2205, 2012.## [4] M. Aydin, S. Huang, and T. Lipo, "Axial flux permanent magnet disc machines: a review," Wisconsin Electric Machines & Power Electronics Consortium, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI, pp. 53706-1691, 2004.## [5] M. Aydin, S. Huang, and T. A. Lipo, "Torque quality and comparison of internal and external rotor axial flux surface-magnet disc machines," IEEE transactions on industrial electronics, vol. 53, pp. 822-830, 2006.## [6] D. C. Hanselman, "Minimum torque ripple, maximum efficiency excitation of brushless permanent magnet motors," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 41, pp. 292-300, 1994.## [7] Z. Zhu, D. Howe, E. Bolte, and B. Ackermann, "Instantaneous magnetic field distribution in brushless permanent magnet DC motors. I. Open-circuit field," IEEE transactions on magnetics, vol. 29, pp. 124-135, 1993.## [8] Z. Zhu and D. Howe, "Instantaneous magnetic field distribution in brushless permanent magnet DC motors. II. Armature-reaction field," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 29, pp. 136-142, 1993.## [9] Z. Zhu, D. Howe, and C. Chan, "Improved analytical model for predicting the magnetic field distribution in brushless permanent-magnet machines," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 38, pp. 229-238, 2002.## [10] E. Furlani, "Computing the field in permanent-magnet axial-field motors," IEEE transactions on magnetics, vol. 30, pp. 3660-3663, 1994.## [11] Y. Zhang, S. Ho, H.-c. C. Wong, and G. Xie, "Analytical prediction of armature-reaction field in disc-type permanent magnet generators," IEEE transactions on energy conversion, vol. 14, pp. 1385-1390, 1999.## [12] J. Bumby, R. Martin, M. Mueller, E. Spooner, N. Brown, and B. Chalmers, "Electromagnetic design of axial-flux permanent magnet machines," IEE Proceedings-Electric Power Applications, vol. 151, pp. 151-160, 2004.## [13] J. Azzouzi, G. Barakat, and B. Dakyo, "Quasi-3-D analytical modeling of the magnetic field of an axial flux permanent-magnet synchronous machine," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 20, pp. 746-752, 2005.## [14] O. De la Barriere, S. Hlioui, H. B. Ahmed, M. Gabsi, and M. LoBue, "3-D formal resolution of Maxwell equations for the computation of the no-load flux in an axial flux permanent-magnet synchronous machine," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 48, pp. 128-136, 2012.## [15] P. Kumar and P. Bauer, "Improved analytical model of a permanent-magnet brushless DC motor," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 44, pp. 2299-2309, 2008.## [16] H.-D. Chai, "Permeance model and reluctance force between toothed structures," ibd, vol. 141, 1974.## [17] D. C. Hanselman, Brushless permanent magnet motor design: The Writers' Collective, 2003.## | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 731 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 466 |
||