Βοηθητική εγκοπή του στροφείου πυρήνα κάτω μόνιμος μαγνήτης

Βοηθητική εγκοπή του στροφείου πυρήνα κάτω μόνιμος μαγνήτης

Παρόλο που το μοτέρ που φαίνεται στο σχήμα 1 απασχολεί μια επιφάνεια εισαγόμενο ψωμί σε σχήμα μόνιμου μαγνήτη, η ακτινική πεδίο Μαγνητεγερτική δύναμη στο κενό αέρα του κινητήρα είναι ακόμα δεν ημιτονοειδή. Επιπλέον, η υποδοχή του στάτη προκαλεί το άνοιγμα αέρα χάσμα μήκος να διανεμηθεί άνισα στην circumferential κατεύθυνση, γεγονός που επιδεινώνει την μη-sinusoidality της μαγνητικής πυκνότητας κενό αέρα. Αυτοί οι παράγοντες μπορεί να προκαλέσει την ομαλή ροπή του κινητήρα και ο κυματισμός της ροπής κατά τη λειτουργία φορτίο. Για την επιφάνεια-εισάγεται μόνιμη μηχανή μαγνητών, βοηθητική αυλάκι διαμορφώνεται στον ρότορα πυρήνα κάτω από τον μόνιμο μαγνήτη για να αλλάξετε το μήκος κενό αέρα ισοδύναμα, αλλάζοντας έτσι τη διανομή αέρα κενό μαγνητική πυκνότητα, και έτσι είναι αναμένεται να μειώσει την ροπή κυματισμός.

3.1 ορθογώνια βοηθητική υποδοχή

Όπως φαίνεται στο σχήµα 2, δύο ορθογώνια αυλακώσεις συμμετρικό σχετικά με την κεντρική γραμμή σχηματίζονται κάτω από κάθε μαγνητικό πόλο στροφείο πυρήνα του κινητήρα, και τα άκρα των αυλακώσεων ορθογώνια ευθυγραμμίζονται με τις άκρες των μόνιμων μαγνητών. Το πλάτος του αυλακιού έχει οριστεί σε l1 και το βάθος είναι h1. Η ροπή του κινητήρα μπορεί να αλλάξει με το μέγεθος του groove ορθογώνια όπως φαίνεται στο σχήµα 3. Φαίνεται από το σχήμα που ως ορθογώνια αυλάκι βάθους h1 κατάλληλα αυξάνεται, ο κυματισμός κινητήρα ροπή τείνει να μειώνεται.

Την ίδια στιγμή, όταν το βάθος του αυλακιού είναι σταθερή, το μέγεθος του παλμού ροπή μειώνεται πρώτα και, στη συνέχεια, αυξάνει τις αυξήσεις πλάτος αυλακιού, και η μέση ροπή προφανώς μειώνεται όσο αυξάνεται το groove πλάτος. Φαίνεται από το σχήμα που η ροπή κυματισμός είναι βέλτιστα 6,2% όταν l1 = 7mm, h1 = 4mm, αλλά η μέση ροπή μειώνεται σε 49.9Nm. Στο σχήμα 4 απεικονίζεται η no-load αέρα χάσμα ακτινική μαγνητική ροή κυματομορφής του πρωτοτύπου αναφοράς χωρίς την βοηθητική υποδοχή και το μοτέρ με την προαναφερθείσα βέλτιστη βοηθητική υποδοχή. Αυτό μπορεί να θεωρηθεί ότι ένα κατάλληλο ορθογώνια βοηθητική αυλάκι είναι συμφέρουσα για τη μείωση των αρμονικών στοιχείο του μαγνητική πυκνότητα κενό αέρα. Φυσικά, ανοίγοντας το βοηθητικό αυλάκι θα προκαλέσει το ισοδύναμο αέρα μήκος χάσμα να γίνουν μεγαλύτερες, που αναπόφευκτα προκαλεί η μέση ροπή να πέσει.

Όταν χρησιμοποιούνται τέσσερις ορθογώνιες βοηθητική υποδοχές συμμετρικό σχετικά με την κεντρική γραμμή, όπως φαίνεται στο σχήµα 5, πέντε παραμέτρους της l1, h1, x 1, l2 και h2 είναι βελτιστοποιημένη και αναλύονται. Αυτό μπορεί να δει από Fig. 6 ότι, όταν το μέγεθος του groove είναι σταθερή, το κυματάκι της ροπής του κινητήρα γίνεται μεγαλύτερο ως x1 απόσταση μεταξύ δύο ορθογώνια βοηθητική αυλάκια αυξάνεται το. Και μπορεί να θεωρηθεί ότι η απόδοση του κινητήρα επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την βοηθητική αυλάκι κοντά στην άκρη του μαγνητικού πόλου. Το βέλτιστο αποτέλεσμα στην προσομοίωση είναι ότι όταν l1 = 7mm, h1 = 4mm, x 1 = 0,5 mm, l2 = 1 mm, Η2 = 2 mm, η μέση ροπή κινητήρα είναι 49.6Nm, και την κυμάτωση ροπή είναι 5,5%. Σε αντίθεση με την περίπτωση όπου προστίθεται μόνο μια συμμετρική ενιαίο ορθογώνιο βοηθητική αυλάκι, την εύλογη προσθήκη εσωτερικός βοηθητικός αυλάκι να μετριάσει περαιτέρω την κυμάτωση ροπή, αλλά την ίδια στιγμή η μέση ροπή μειώνεται επίσης. Μια μέθοδος απλή βελτιστοποίηση είναι να βελτιστοποιήσετε την εσωτερική δεξαμενή, όταν η εξωτερική δεξαμενή έχει βελτιστοποιηθεί.

Με βάση την συμμετρική τέσσερις αυλακώσεις, ένα ζευγάρι των βοηθητικών αυλακώσεις ανοίγουν στην εσωτερική πλευρά να σχηματίσουν μια συμμετρική δομή έξι ορθογώνια βοηθητική αυλάκι. Βελτιστοποίηση της ανάλυσης του θέση slot x2 και μέγεθος l3, h3. Για λόγους απλότητας, l1 = 7 mm, h1 = 4 mm, x1 = 0.5 mm, l2 = 1 mm και h2 = 2 mm καθορίζονται εκ των προτέρων. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών πεπερασμένων στοιχείων δείχνουν ότι το εκ νέου άνοιγμα του εσωτερικό groove δεν αποδυναμώνουν την κυμάτωση ροπή. Αντίθετα, όσο αυξάνεται η απόσταση από το εσωτερικό αυλάκι, μειώνει την απόδοση του κινητήρα επίσης. Επομένως, το τρίτο ζεύγος ορθογώνια βοηθητική αυλακώσεις δεν έχει πολύ σημασία.

3.2 ημικυκλική βοηθητική υποδοχή

Προκειμένου να μελετηθεί η επίδραση της στο ημικυκλικό βοηθητική αυλάκι για τη ροπή του κινητήρα επιφάνεια-τοποθετηθεί μόνιμο μαγνήτη, δύο ημικυκλικές βοηθητική αυλακώσεις σε σχέση με την κεντρική γραμμή ανοίγονται στον ρότορα πυρήνα κάτω από τον μαγνητικό χάλυβα, όπως φαίνεται στο Fig. 7, η θέση και το μέγεθος μπορεί να περιορίζεται και να βελτιστοποιηθεί με l1, r1, και το αποτέλεσμα φαίνεται στο σχήμα 8. Το κυματάκι της ροπής είναι ένα ελάχιστο ποσοστό 4,9%, αλλά η πτώση μέση ροπή είναι 49.3 Nm. Μπορεί να θεωρηθεί ότι η ροπή κυματισμός πρώτα μειώνεται και στη συνέχεια αυξάνεται καθώς η ακτίνα του groove γίνεται μεγαλύτερο.

Όταν εξωτερική ημικυκλική βοηθητική αυλάκι είναι η βέλτιστη, ένα ζευγάρι των ημικυκλική βοηθητική αυλακώσεις ανοίγουν στην εσωτερική πλευρά. Περιορισμός βελτιστοποίηση των εσωτερικών βοηθητικών υποδοχές από τις παραμέτρους x1 και r2. Ωστόσο, ο υπολογισμός των πεπερασμένων στοιχείων δείχνει ότι το άνοιγμα των εσωτερικών βοηθητικών groove δεν διαδραματίζει έναν ρόλο στην αποδυνάμωση της ροπής κυματισμός, έτσι δεν φαίνεται.