Force Density Limits in Low-Speed
Permanent-Magnet Machines Due to Saturation
لینک دانلود مقاله انگلیسی:
http://s9.picofile.com/file/8279812526/27_ansari_IEEE_Transactions_on_Energy.pdf.html
محدودیت های
تراکم نیروی ناشی از اشباع مغناطیسی در ماشین های مغناطیس پایدار سرعت پایین
چکیده:
این مقاله
محدودیت های عملی اعمال شده بوسیله اشباع مغناطیسی را برای تراکم نیرو در ماشین
های الکتریکی مغناطیس پایدار سرعت پایین مورد بحث قرار می دهد. تراکم نیرو به تراکم
جریان بستگی دارد و عمق حفره(شیار) با استفاده از مدلسازی اِلمان محدود بررسی شده
است. بخاطر دلایل اشباع مغناطیسی، شیارهای کم عمق برای دستیابی به تراکم های بالای
نیرو مناسب هستند. با این حال، به دلایل حرارتی یا گرمایی، شیارهای عمیق تر مناسب
هستند. بنابراین، عمق شیار بهینه تاکم نیرو را برای هر سطح موجود تراکم جریان به
حداکثر می رساند. حداکثر محدوده عمیق شیار مجاز برای چهار کاربرد سرعت پایین برای
حداکثر قطر ارائه شده موتور شناسایی شدند.
کلمات کلیدی:
ماشین های الکتریکی، شار مغناطیسی، تراکم نیرو، سرعت پایین، شیار مستطیلی شکل،
اشباع.
1 – مقدمه
توسعه مداوم مواد مغناطیسی پایدار انرژی بالا(PM) باعث
توسعه ماشین های مغناطیس پایدار شده است. ویژگی های قابل توجه با استفاده از PMها به عنوان منبع القاء موتورهای pm بدست
آمده است که موارد ایده آلی برای کاربردهای مختلف تقاضا می باشند. آن ها استفاده
از درایوهای دیسک، تجهیزات خانگی، ژنراتورها و بسیاری از کاربردهای هوا فضا دارای
عملکرد بالا را فراهم می آورند. یک حوزه که به طور گسترده ای از نوآوری های این
مواد حاصل شده است، صنعت ابزار الکتریکی انرژی باطری می باشد. کاربرد اصلی عبارت
است از صندلی های چرخدار برقی، قایق های موتوری الکتریکی، بیل های مکانیکی، گاری
های دوچرخه الکتریکی، وسایل نقلیه الکتریکی و دوچرخه های الکتریکی. برمبنای مباحث
ابعادی نشان داده شده است که موتورهای وسیله نقلیه چرخدار برای این کاربردها به
تراکم های نیروی بسیار زیاد نیاز دارند تا الزامات گشتاور نهایی آن ها بدست آید.
با استفاده از مغناطیس های ndfeB متصل و زینتر تراکم های نیروی
زیاد قابل دستیابی است. این فرایند در طی زمان و هنگامی که مغناطیس های آهن غالب
هستند، امکانپذیر نیست. تراکم های نیروی زیاد بدست آمده می تواند مواد فعال مورد
نیاز را با استفاده از ذخیره سازی قابل توجه در هزینه ساخت به حداقل برساند. این
فرایند برای افزایش معنادار سازنده های موتور در سراسر جهان به عنوان یک کاتالیزور
عمل می کند، که تحقیق و توسعه را برای فن آوری های PM مناسب و کاربردهای ویژه بررسی می
نماید. ژنراتورهای درایو مستقیم سرعت پایین عرصه اصلی دیگری هستند که برای بدست
آوردن طراحی بهینه مناسب و بکارگیری و انتقال به تراکم های نیروی بالا نیاز دارند.
در پرتو این عمل، محققان مختلف مناسب بودن ماشین های جریان شعاعی، محوری و عرضی را
برای کاربرد درایو مستقیم ارزیابی کردند. یافته های دیگر شاخصی را درباره ماشین
های متناسب با کاربرد و با توجه به عملکرد و اندازه ارائه دادند. در رفرنس[4]،
تقریباً 60 موتور اولیه دارای توپولوژی های مختلفی هستند که بررسی و تراکم های
نیرو مقایسه شدند. عملکرد گشتاور به عمق شیار و عمق شیار برای تراکم گشتاور بهینه
برای یک کاربرد ویژه فرمول بندی رفرنس[5] بستگی دارد. آثار اولیه[9]-]7] نشان می
دهند که طراحی ماشین هایی برای دستیابی به تراکم نیروی بسیار بالا دشوار است.
درصورتی که تراکم نیروی بسیار بالا بدست نیاید، ماشین های الکتریکی محرکه مستقیم
ممکن است الزامات مورد نیاز را برای برخی از کاربردهای در نظر گرفته شده ارائه
ندهند. بنابراین، جالب است که نه تنها به ماشین های بهینه سازی شده تحت عملکرد در
آثار اولیه توجه شود، بلکه باید تراکم نیروی ماشین ها به حداکثر برسد. اهداف این
مقاله از انجام تحقیق برای ماشین های مغناطیس پایدار جریان شعاعی(RFPM) می باشد. دلیل آنجام آن این نیست که انتظار داشته باشیم ماشین ها
همانطور ساخته شوند که در این مقاله توصیف شدند، بلکه دلیل این
برچسب ها:
اشباع مغناطیسی ماشین های مغناطیس پایدار