مدل‌سازی تحلیلی زیرناحیه ماشین سنکرون مغناطیس دایم روتور بیرونی با آهن‌ربای سطحی
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوتر
آرمین صلح روشن
1
,
محمدرضا علیزاده پهلوانی
2
*
,
آرش دهستانی کلاگر
3
1 - دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 - دانشگاه صنعتی مالک اشتر
3 - دانشگاه صنعتی مالک اشتر
کلید واژه: ماشین سنکرون آهن‌ربای دایم, مدل تحلیلی, روتور بیرونی, الگوهای مغناطیس‌کنندگی, روش زیرناحیه,
چکیده مقاله :
در این مقاله از روش زیرناحیه برای تحلیل ماشین سنکرون مغناطیس دایم روتور بیرونی استفاده شده است. در این روش بر اساس فرضیاتی از قبیل هندسه، مشخصات الکتریکی و مغناطیسی، ماشین به چهار زیرناحیه شیار، دهانه شیار، فاصله هوایی و آهن‌ربا تقسیم گردیده است. بر اساس معادلات ماکسول و فرضیات در نظر گرفته شده، معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزیی حاکم براي هر زیرفضا ارائه و به صورت تحلیلی حل شده است. در این مقاله پس از محاسبه چگالی شار فاصله هوایی ناشی از جریان سیم‌پیچی آرمیچر و آهن‌رباها با سه الگوی مغناطیس‌کنندگی شعاعی، موازی و هالباخ، دیگر کمیت‌های اصلی ماشین با توجه به آن محاسبه شده است. براي اعتبارسنجی مدل تحلیلی، نتایج به دست آمده از MATLAB با مقادیر حاصل از روش المان محدود مقایسه گردیده است.
In this paper, the sub-region method is used to analyze the outer-rotor permanent magnet synchronous machine. In this method, based on hypotheses such as geometry, electrical and magnetic characteristics, the machine is divided into four sub-regions of groove, groove opening, air gap and magnet. Based on Maxwell's equations and considered assumptions, the governing partial differential equations for each sub-region are presented and solved analytically. In this paper, after calculating the air-gap flux density caused by the armature winding current and magnets with three patterns of radial, parallel and Halbach magnetization, the other main quantities of the machine are calculated accordingly. To validate the analytical model, the results obtained from MATLAB software are compared with the values obtained from the finite element method.