مدل مدار معادل مغناطیسی در ماشین سنکرون مغناطیس دائم با درنظرگرفتن اشباع مغناطیسی

عنوان مقاله:

Magnetic Equivalent Circuit Model of Interior Permanent-Magnet Synchronous Machine Considering Magnetic Saturation

چکیده مقاله:

این مقاله یک مدل تحلیلی برای ماشین سنکرون مغناطیس دائم داخلی (IPMSM) را با یک رویکرد مدار معادل مغناطیسی (MEC) بهبود می بخشد. مدل MEC پیشنهادی شامل سه بخش اصلی: استاتور، روتور و شکاف هوا است. رویکرد رلوکتانس سنتی به دو بخش اول اعمال می شود. از آنجا که میدان مغناطیسی قرار است در بخش شکاف هوا غیریکنواخت توزیع شود، این مدل تابع زاویه الکتریکی روتور را برای توصیف توزیع چگالى شار بکار می گیرد. در ابتدا نفوذ پذيرى مغناطيسى تمام آهن بی نهایت فرض می شود، بنابراین رلوکتانس هسته آهنی نزدیک به صفر است و می تواند نادیده گرفته شود. سپس چگالى شار شکاف هوا در محور مستقیم و محور تربیعی ناشی از جریان های آرميچر، به ترتیب در دستگاه مختصات مرجع d-q محاسبه می شوند که برای بدست آوردن رلوکتانس Ld و Lq محورهای مستقیم و تربیعی مورد استفاده قرار می گیرند. ولتاژ مدار باز  می تواند توسط چگالى شار شکاف هوا ناشی از آهنرباها حاصل شود. مدل اجزاء محدود (FEM) برای اعتبارسنجی مدل تحلیلی ایجاد شده است و نتایج مقایسه نشان می دهد که دقت مدل تحلیلی تنها در شرایط جریان های کم آرميچر قابل قبول است. هنگامی که جریان های آرميچر از مقدار معینی عبور می کنند، اشباع مغناطیسی هسته آهنی باید در نظر گرفته شود؛ بنابراین، یک مدل اصلاح شده با درنظرگرفتن اشباع مغناطیسی با افزودن رلوکتانس در قطعات هسته آهنی به مدل قبلی پیشنهاد می شود. نفوذ پذيرى مغناطيسى آهن غیرخطی است و بوسیله ی برازش منحنی مشخصه BH به شکل یک تابع چند جمله ای درجه ي سوم نمایش داده می شود. در نهایت، چگالی جریان شار شکاف هوا از طریق محاسبه عددی از معادلات مدل تحلیلی مشتق می شود. نتیجه مدل اصلاح شده با FEM در شرایط اشباع سنجیده می شود.

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

توسط
تومان