Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của Thiết kế Cung Eccentric tại Rotor đối với Hiệu suất Điện từ của Động cơ Đồng bộ Nam châm Vĩnh cửu
Tóm tắt
Một thiết kế tối ưu hóa cải tiến cho cung eccentric tại rotor được đề xuất, và một phương pháp nhanh chóng để tính toán kích thước tối ưu của cung eccentric tại đường kính rotor ngoài đã được trình bày. Thông qua các phép tính lý thuyết, kế hoạch tối ưu hóa có thể giảm hiệu quả độ gợn mô-men xoắn và mô-men gợn của động cơ. Các dạng sóng điện động lực trở lại (EMF) của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu được tối ưu hóa với cung eccentric tại đường kính rotor ngoài và động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu không được tối ưu hóa được so sánh và phân tích ở các nhiệt độ khác nhau. Kết luận rằng động cơ tối ưu hóa có ít thành phần hài bậc cao hơn trong EMF trở lại ở các nhiệt độ khác nhau, động cơ tối ưu hóa có thể rõ ràng giảm thiểu hài 11 trong EMF trở lại, và các dạng sóng EMF trở lại mượt mà hơn. Bằng cách phân tích mật độ lực điện từ của động cơ dưới các nhiệt độ và mô-men khác nhau, các quy luật biến đổi của mật độ lực điện từ của động cơ được tối ưu hóa bởi cung eccentric của rotor nam châm vĩnh cửu dưới các điều kiện làm việc khác nhau được tóm tắt. Cuối cùng, tiếng ồn của các động cơ được tối ưu hóa và không được tối ưu hóa được so sánh và phân tích, và kết luận rằng kế hoạch tối ưu hóa có thể làm yếu tiếng ồn của các động cơ ở một số tần số, điều này cung cấp cơ sở lý thuyết cho các ứng dụng kỹ thuật thực tiễn.
Từ khóa
#cung eccentric #động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu #mô-men xoắn gợn #điện động lực trở lại #mật độ lực điện từ #tiếng ồn động cơTài liệu tham khảo
Dajaku G, Gerling D (2009) Magnetic radial force density of the PM machine with 12-teeth/10-poles winding topology. In: 2009 IEEE international electric machines and drives conference. IEEE, Miami, FL, USA, pp 1715–1720
Dong QC, Liu XT, Qi HZ, Sun C, Wang YS (2019) Analysis and evaluation of electromagnetic vibration and noise in permanent magnet synchronous motor with rotor step skewing. Sci China Technol Sci 62:839–848. https://doi.org/10.1007/s11431-018-9458-5
Huang S, Aydin M, Lipo TA (2001) Electromagnetic vibration and noise assessment for surface mounted PM machines. In: 2001 Power engineering society summer meeting. Conference proceedings (Cat. No.01CH37262). IEEE, Vancouver, BC, Canada, pp 1417–1426
Hwang MH, Lee HS, Cha HR (2018) Analysis of torque ripple and cogging torque reduction in electric vehicle traction platform applying rotor notched design. Energies 11:3053. https://doi.org/10.3390/en11113053
Jang GU, Cho S, Moon J, Jeon K, Kim CW (2021) Topology optimization to reduce electromagnetic force induced vibration for the specific frequency of PMSM motor using electromagnetic-structural coupled analysis. Energies 14:431. https://doi.org/10.3390/en14020431
Krämer C, Kugi A, Kemmetmüller W (2021) Modeling of a permanent magnet linear synchronous motor using magnetic equivalent circuits. Mechatronics 76:102558. https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2021.102558
Li Y, Chai F, Song Z, Li Z (2017) Analysis of vibrations in interior permanent magnet synchronous motors considering air-gap deformation. Energies 10:1259. https://doi.org/10.3390/en10091259
Lin F, Zuo SG, Deng WZ, Wu SL (2018) Reduction of vibration and acoustic noise in permanent magnet synchronous motor by optimizing magnetic forces. J Sound Vib 429:193–205. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2018.05.018
Ma SL, Zhang XY, Geng HH, Zhang YF, Meng XY (2019) Modeling and performance analysis for non-uniform air gap in new type of permanent magnet synchronous motor of electric vehicle. J xi’an Jiaotong Univ 53:70–76
Michalski TD, Romeral JL, Mino-Aguilar G (2021) Magnetic skew interface in five-phase ferrite assisted synchronous reluctance motor model. J Magn Magn Mater 538:168294. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2021.168294
Mirzahosseini R, Darabi A, Assili M (2020) Analytical and experimental analysis of Back EMF waveform of a TORUS-type non-slotted axial flux permanent magnet synchronous machine with shifted rotor. Measurement 156:107620. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.107620
Raja MS, Geethalakshmi B (2018) Modified rotor material for minimization of torque ripple for interior permanent magnet BLDC motor. Mater Today Proc 5:3639–3647. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.614
Sharouni S, Naderi P, Hedayati M, Hajihosseini P (2020) Demagnetization fault detection by a novel and flexible modeling method for outer rotor permanent magnet synchronous machine. Int J Electr Power Energy Syst 116:105539. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2019.105539
Sumega M, Zoššák Š, Varecha P, Rafajdus P (2019) Sources of torque ripple and their influence in BLDC motor drives. Transp Res Procedia 40:519–526. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2019.07.075
Uygun E, Hecquet M, Tounzi A, Depernet D, Lanfranchi V, Bruno S, Tollance T (2021) Influence of the load angle on magnetic radial forces and torque ripple of a low power permanent magnet synchronous machine. Math Comput Simul 184:153–164. https://doi.org/10.1016/j.matcom.2020.05.020
Wang XY, He XY, Gao P (2019) Research on electromagnetic vibration and noise reduction method of V type magnet rotor permanent magnet motor electric vehicles. Proc CSEE 39:4919–4926
Wang X, Sun X, Gao P (2020) Study on the effects of rotor-step skewing on the vibration and noise of a PMSM for electric vehicles. IET Electr Power Appl 14:131–138. https://doi.org/10.1049/iet-epa.2019.0238
Xie Y, Li F, Li Z, Cai X (2017) Optimized design and research of vibration reduction with an interior permanent magnet synchronous motor. Proc CSEE 37:5437–5445
Xie Y, Xia Y, Li W, Li F (2019) Analysis of modal and vibration reduction of an interior permanent magnet synchronous motor. Energies 12:3427. https://doi.org/10.3390/en12183427
Xu X, Han Q, Chu F (2018) Review of electromagnetic vibration in electrical machines. Energies 11:1779. https://doi.org/10.3390/en11071779
Xu X, Han Q, Qin Z, Chu F (2020) Analytical methods for the radial electromagnetic vibration of stator in permanent magnet motors with an amorphous alloy core. Mech Syst Signal Process 145:106909. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2020.106909
Yang HD, Chen YS, Deng ZQ (2011) Electromagnetic vibration of PM synchronous motors with different combinations of slot and pole number. Trans China Electrotech Soc 26:24–30
Zhang R, Wang XH, Yang YB, Wang DH (2009) Analytical prediction of magnetic field in permanent magnet motors with rotor eccentricity based on the method of equivalent remanence. Trans China Electrotech Soc 24:7–12
Zhu ZQ, Xia ZP, Wu LJ, Jewell GW (2009) Influence of slot and pole number combination on radial force and vibration modes in fractional slot PM brushless machines having single- and double-layer windings. In: 2009 IEEE energy conversion congress and exposition. IEEE, San Jose, CA, USA, pp 3443–3450