مدل سازی تحلیلی توزیع میدان مغناطیسی در ماشین های مغناطیس-دایم داخلی نوع شعاعی

در این مقاله به ارایه یک مدل تحلیلی دقیق برای محاسبه میدان مغناطیسی و گشتاور الکترومغناطیسی در ماشین های مغناطیس دایم داخلی نوع شعاعی پرداخته می شود. از ویژگی های مدل پیشنهادی، ملاحظه تاثیر شیارهای استاتور، جهت مغناطیسی آهنربای دایم و الگوی سیم پیچ می باشد. روش ارایه شده مبتنی بر حل معادلات لاپلاس، پواسون و ماکسول در دستگاه مختصات شبه کارتزین با استفاده از روش زیر ناحیه و بهره گیری از توابع هایپربولیک می باشد. از روش پیشنهادی برای محاسبه عملکرد یک ماشین مغناطیس دایم داخلی نوع شعاعی یعنی موتور سه فاز 18 شیار-8 قطب استفاده شده است. نتایج مدل تحلیلی با نتایج حاصل از روش عددی تحلیل اجزای محدود و نتایج حاصل از آزمایش های تجربی بر روی نمونه موتور موجود مقایسه شده است.

Analytical Modelling of Magnetic Field Distribution in Spoke Type Permanent Magnet Machines

An exact 2D analytical method for magnetic field and electromagnetic torque calculation in high speed spoke type interior permanent magnet Machines considering slotting effects, magnetization orientation and winding layout has been proposed in this paper. The analytical method is based on the resolution of Laplace and Poisson equations as well as Maxwell equation in polar coordinate by using subdomain method and applying hyperbolic functions. The proposed method is applied on the performance computation of a prototype spoke type permanent magnet machine, i.e., a 3phase 18S8P motor. The analytical results are validated through FEA method and experimental tests.