- Tytuł:
-
Analysis of a BLDC motor with fractional slot winding
Analiza silnika BLDC z uzwojeniem ułamkowym - Autorzy:
-
Łukaniszyn, M.
Młot, A. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/159913.pdf
- Data publikacji:
- 2006
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
- Tematy:
-
silnik bezszczotkowy prądu stałego
uzwojenie ułamkowe
moment zaczepowy
metoda elementów skończonych
brushless DC motors
fractional slot winding
FEM analysis
cogging torque - Opis:
-
This paper presents a three-dimensional analysis of the magnetic field distribution for a three-phase, surface-mounted permanent-magnet, brushless DC motor with integral and fractional slot windings. Calculations are carried out using the 3-D finite element method (FEM). The electromagnetic torque is determined from the co-energy method. It is shown that the ripple-cogging torque can be effectively reduced by an application of the fractional slot-winding. The simulation results are in good agreement with experimental data obtained from the prototype motors.
W pracy przedstawiono analizę momentu elektromagnetycznego i zaczepowego w silniku bezszczotkowym prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDC). Dokonano porównania dwóch prototypów silników z uzwojeniem całkowitym i uzwojeniem ułamkowym (rys. 1). Zastosowanie uzwojenia o ułamkowej liczbie żłobków na biegun i fazę q umożliwia redukcję amplitudy momentu zaczepowego bez konieczności stosowania jakiegokolwiek skosu w obwodzie magnetycznym silnika. Na rysunku 2 pokazano przekroje poprzeczne badanych silników z zaznaczonymi pasmami uzwojenia trójpasmowego. Schemat uzwojenia całkowitego i uzwojenie ułamkowego zamieszczono na rysunku 3. Podstawowe dane konstrukcyjne dotyczącego uzwojenia oraz konstrukcji silnika ujęto w tab. 1. Obliczenia polowe przeprowadzono na modelach trój i dwu wymiarowych bazujących na metodzie elementów skończonych. Na rysunku 4 przedstawiono model numeryczny silnika oraz siatkę dyskretyzacyjną przyjętą w obliczeniach. Rozkłady indukcji magnetycznej w przekrojach silników z uzwojeniem całkowitym oraz uzwojeniem ułamkowym pokazano na rys. 5. Obliczenia momentu elektromagnetycznego wykonano za pomocą metody pracy wirtualnej według zależności (1). Wyniki obliczeń momentu elektromagnetycznego, momentu zaczepowego (rys. 6), siły elektromotorycznej indukowanej w poszczególnych pasmach (rys. 9), indukcji magnetycznej w szczelinie maszyny (rys. 7) oraz strumieni skojarzonych (rys. 8) zweryfikowano częściowo pomiarami na prototypach maszyn. W tabeli 2 zestawiono wyniki obliczeń momentów elektromagnetycznego i zaczepowego. W celu określenia pulsacji momentu elektromagnetycznego, ujęto w tabeli również współczynnik pulsacji, przyjęty za Nakatą według wzoru (2). Przedstawiona analiza i obliczenia potwierdzają możliwości minimalizacji momentu zaczepowego w silnikach z uzwojeniami ułamkowymi. - Źródło:
-
Prace Instytutu Elektrotechniki; 2006, 229; 115-125
0032-6216 - Pojawia się w:
- Prace Instytutu Elektrotechniki
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł