ترجمه مقاله با عنوان اثر عیب گریز از مرکز استاتیک در ماشین های شار محوری آهنربای دائم نوع تک استاتور- تک روتور

ترجمه مقاله با عنوان اثر عیب گریز از مرکز استاتیک در ماشین های شار محوری آهنربای دائم نوع تک استاتور- تک روتور

اثر عیب گریز از مرکز استاتیک در ماشین های شار محوری آهنربای دائم نوع تک استاتور- تک روتور

IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS VOL. 48 NO. 1 JANUARY 2012

چکیده

در این مقاله به مطالعه اثرات گریز از مرکز ایستا در ماشین های شار محوری آهنربای دائم (AFPMMs) از طریق تجزیه و تحلیل عناصر محدود سه بعدی (3-D FEA) پرداخته شده است. استفاده از مدل سازی عددی، مطالعه دقیق گریز از مرکز در این نوع از ماشین آلات را امکان پذیر می سازد. دقت مدل FEM با استفاده از اندازه گیری های تجربی اعتبار سنجی شد. تا جایی که نویسندگان اطلاع داشتند، پیش از این اثرات گریز از مرکز استاتیک در AFPMMs مطالعه نشده است. از این رو، یک تعریف جدید برای عامل گریز از مرکز استاتیک (SEF) ارائه شده است و نشان داده شده است که میزان وقوع گریز از مرکز استاتیک در این نوع از ماشین آلات بسیار بالا است. یک موتور با درجات مختلف گریز از مرکز روتور شبیه سازی شده و توزیع چگالی شار در فاصله هوایی و نیروی محوری کل بین روتور و استاتور به دست آمده است. علاوه بر این، نیروی مغناطیسی نامتعادل (UMF) محاسبه شده و این موضوع ذکر شده است که یک گشتاور ثابت توسط این نیروها ایجاد شده است. این مطالعه نشان می دهد که گریز از مرکز استاتیک اثرات قابل توجهی بر ویژگی های موتور دارد و می تواند عملکرد موتور را بدتر کند.

اصطلاحات کلیدی- فاصله هوایی نامتقارن، موتور آهنربای دائمی شار محوری، گریز از مرکز، روش عناصر محدود سه بعدی (3-D FEM).

This paper studies the effects of static eccentricity on axial flux permanent-magnet machines (AFPMMs) using three-dimensional
finite-element analysis (3-D FEA). Use of numerical modeling makes it possible to precisely study the eccentricity in these types of machines.
The accuracy of the FEM model is validated using experimental measurement. To the best awareness of the authors effects of
static eccentricity in AFPMMs have not been studied before. Hence a new definition for the static eccentricity factor (SEF) is presented
and it is shown that the occurrence of static eccentricity is very high in these types of machines. A motor with different degrees of rotor
eccentricity is simulated and the flux density distribution in the air gap and the total axial force between rotor and stator is obtained.
In addition unbalanced magnetic force (UMF) is calculated and it is mentioned that a steady torque is created by the forces. This study
indicates that static eccentricity has noticeable effects on motor characteristics and can deteriorate the motor performances.
Index Terms—Asymmetric air gap axial flux permanent-magnet motor eccentricity three-dimensional finite-element method
(3-D FEM).