Sulco auxiliar de rotor principal abaixo de ímã permanente
Embora o motor mostrado na Figura 1 emprega um ímã permanente em forma de pão inserido de superfície, a força magnetomotriz campo radial a lacuna de ar do motor é ainda não sinusoidal. Além disso, o slot estator abrindo causas ar gap comprimento a ser distribuída desigualmente na direção circunferencial, exacerbando, assim, o não-sinusoidality da densidade magnética de lacuna do ar. Estes fatores podem causar o cogging torque do motor e a ondulação de torque durante a operação de carregamento. Para o motor de ímã de permanente inserido de superfície, o sulco auxiliar é formado no núcleo do rotor abaixo o ímã permanente para alterar o comprimento da lacuna de ar equivalente, alterando a distribuição de densidade magnética de lacuna de ar, e, portanto, espera-se reduzir o ondulação de torque.
3.1 slot auxiliar retangular
Como mostrado na Fig. 2, dois sulcos rectangulares simétricos em relação a linha central são formados sob cada polo magnético do núcleo do rotor do motor, e as bordas dos sulcos retangulares estão alinhadas com as bordas dos ímãs permanentes. A largura do sulco é definida como l1 e a profundidade é h1. O desempenho de torque do motor pode ser alterado com o tamanho do sulco retangular, como mostrado na Fig. 3. Pode ser visto da figura que, como o sulco retangular profundidade h1 é aumentada adequadamente, a ondulação de torque do motor tende a diminuir.
Ao mesmo tempo, quando a profundidade do sulco é constante, a magnitude da pulsação de torque diminui primeiro e então aumentos como os aumentos da largura do sulco e o torque médio obviamente diminui a medida que aumenta a largura do sulco. Pode ser visto a partir da figura que a ondulação de torque é otimamente 6,2% quando l1 = 7mm, h1 = 4mm, mas a média binário é reduzido para 49.9Nm. A Figura 4 mostra a onda de radial de fluxo magnético da lacuna no-Load do ar do protótipo de referência sem o slot auxiliar e o motor com o slot auxiliar ideal acima mencionado. Pode ser visto que um sulco auxiliar retangular apropriado é vantajoso para reduzir a componente harmônica de ar lacuna densidade magnética. Claro, abrir o sulco auxiliar fará com que o comprimento de lacuna de ar equivalente a se tornam maiores, que inevitavelmente faz com que o torque médio soltar.
Quando é utilizado quatro slots auxiliar retangular simétrico em relação a linha central, como mostrado na Fig. 5, cinco parâmetros de l1, h1, x 1, l2 e h2 são otimizados e analisados. Pode ser visto a partir da Fig. 6 que quando o tamanho do sulco é constante, a ondulação de torque do motor torna-se maior que a distância x1 entre os dois aumentos de sulcos auxiliares retangular. E pode ser visto que o desempenho do motor é muito afectado por ranhura auxiliar perto da borda do polo magnético. O resultado ideal na simulação é que quando l1 = 7mm, h1 = 4mm, x 1 = 0,5 mm, l2 = 1 mm, h2 = 2 mm, o torque do motor médio é 49.6Nm e a ondulação de torque é de 5,5%. Em contraste com o caso onde apenas um simétrico único retangular auxiliar groove é adicionado, a adição de razoável do sulco interno auxiliar ainda mais pode atenuar a ondulação de torque, mas ao mesmo tempo o torque médio também diminui. Um método simples de otimização é otimizar o tanque interno quando o tanque exterior é otimizado.
Com base em quatro sulcos simétricos, um par de sulcos auxiliares são abertos no lado interno para formar uma estrutura simétrica de sulco auxiliar retangular seis. Otimize a análise do slot posição x2 e tamanho l3, h3. Por razões de simplicidade, l1 = 7mm, h1 = 4mm, x1 = 0.5 mm, l2 = 1 mm e h2 = 2mm são fixadas antecipadamente. Os resultados do cálculo de elementos finitos mostram que a re-abertura da ranhura interna não enfraquece a ondulação de torque. Pelo contrário, como a distância da ranhura interna é aumentada, o desempenho do motor também diminui. Portanto, o terceiro par de sulcos auxiliares retangulares não tem muita importância.
3.2 semicircular auxiliar slot
A fim de estudar o efeito da ranhura auxiliar semi circular, o torque do motor inserido de superfície permanente ímã, dois sulcos auxiliares semi circulares com respeito a linha center são abertos no núcleo do rotor abaixo o aço magnético, conforme indicado na Fig. 7, a posição e o tamanho podem ser limitados e otimizados com l1, r1, e o resultado é mostrado na Figura 8. A ondulação de torque é um mínimo de 4,9%, mas a queda de torque médio é de 49,3 Nm. Pode ser visto que a ondulação de torque primeiro diminui e depois aumenta à medida que o raio do sulco torna-se maior.
Quando o sulco auxiliar semicircular exterior é o ideal, um par de ranhuras semicirculares auxiliares são abertos no lado interno. Otimização de restrição dos slots auxiliares internos por parâmetros x1 e r2. No entanto, o cálculo de elementos finitos mostra que a abertura da ranhura auxiliar interna não desempenhar um papel no enfraquecimento da ondulação de torque, então não é mostrado.
