محاسبه نیروی محرکه القایی در ماشین سنکرون شارمحوری بدون آهن‌ربا به روش تحلیلی

در این مقاله یک روش تحلیلی برای محاسبه نیروی محرکه القایی در سیم‌پیچی استاتور ماشین سنکرون شارمحوری بدون آهن‌ربا ارائه شده‌است. در این روش از پتانسیل مغناطیسی اسکالر برای محاسبه چگالی شارمغناطیسی در فاصله هوایی و ناحیه سیم‌پیچی استاتور استفاده شده‌است. معادله لاپلاس در نواحی مختلف ماشین حل شده و پتانسیل مغناطیسی اسکالر به‌دست آمده‌است، سپس چگالی شار مغناطیسی از روی پتانسیل مغناطیسی اسکالر، در فاصله هوایی محاسبه شده‌است. درنهایت نیروی محرکه القایی در سیم‌پیچ‌های استاتور محاسبه شده‌است. این روش تحلیلی دارای زمان محاسباتی بسیار کمتری نسبت به نرم‌افزارهای المان محدود می‌باشد، ازاینرو می‌تواند در طراحی و بهینه‌سازی ماشین سنکرون شارمحوری بدون آهن‌ربا مورد استفاده قرار گیرد. در نهایت اعتبارسنجی نتایج روش تحلیلی ارائه‌شده با استفاده از نتایج آزمایشگاهی انجام شده‌است.

Computation of the EMF in an Axial Flux PM less Machine using Analytical Method

In this paper an analytical method for electromotive force (EMF) calculation in an axial flux PM less machine is presented. The analytical method uses the scalar magnetic potential to calculate the magnetic flux density at air gap and winding regions. Laplace equation is solved in several regions of machine and the scalar magnetic potential is calculated, then the magnetic flux density is computed using scalar magnetic potential. Finally the EMF in the stator windings is calculated. This analytical method requires less computational time than conventional finite element methods and is therefore suitable for designing and optimization purposes. The proposed analytical model validated by comparing its results to corresponding 3D finite element analysis as well as experimental results.