DECREASING TORQUE RIPPLE OF A SLOTLESS PERMANENT MAGNET TORQUE MOTOR USING A DOUBLE-LAYER WINDING

І.С. Пєтухов; В.Г. Кіреєв; К.П. Акінін; В.А. Лавриненко

№ 4 (2024), Електромеханічне перетворення енергії

№ 4 (2024)

Електромеханічне перетворення енергії

ЗНИЖЕННЯ ПУЛЬСАЦІЙ ОБЕРТОВОГО МОМЕНТУ БЕЗПАЗОВОГО МОМЕНТНОГО ДВИГУНА З ПОСТІЙНИМИ МАГНІТАМИ ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ ДВОШАРОВОЇ ОБМОТКИ

Опубліковано 2024-07-01

І.С. Пєтухов⁺⁻
В.Г. Кіреєв⁺⁻
К.П. Акінін⁺⁻
В.А. Лавриненко⁺⁻

І.С. Пєтухов

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0003-1416-1174

В.Г. Кіреєв

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0002-9407-1074

К.П. Акінін

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0002-7830-2311

В.А. Лавриненко

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

Ключові слова

torque motor
permanent magnets
torque ripple
shortened pitch моментний двигун
постійні магніти
пульсації обертального моменту
скорочений крок

Як цитувати

[1]

Petukhov І. , Kireyev, V. , Akinin, K. і Lavrinenko, V. 2024. ЗНИЖЕННЯ ПУЛЬСАЦІЙ ОБЕРТОВОГО МОМЕНТУ БЕЗПАЗОВОГО МОМЕНТНОГО ДВИГУНА З ПОСТІЙНИМИ МАГНІТАМИ ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ ДВОШАРОВОЇ ОБМОТКИ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 4 (Лип 2024), 057.

Анотація

Досліджено обертальний момент магнітоелектричного моментнолго двигуна з постійними магнітами, розташованими на поверхні ротора. Розглянуто режим живлення синусоїдальним струмом. Обертальний момент обчислювався за статичною моделлю магнітного поля. Визначено, що в пульсаціях значний внесок робить шоста гармоніка. Для зниження шостої гармоніки запропоновано застосувати обмотку зі скороченим шагом, для чого необхідно виконати цю обмотку двошаровою. Обчислено оптимальні значення кількості пар полюсів, кутової ширини магнітів системи збудження магнітного поля, та скорочення кроку обмотки. Винайдено, що скорочення кроку обмотки дає можливість знизити пульсацію обертального моменту у 2 … 2.5 рази. Бібл. 7, рис. 6., табл. 3.

Посилання

Sahdev S. K. Electrical Machines. Cambridge University Press, 2017. 980 р.

Kireyev V. G., Akinin K. P. Features of the development of slotless brushless magnetoelectric torque motors. Pratsi Instytutu elek-trodynamiky NAN Ukrainy. 2022. No. 63. Pp. 31–39. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2022.63.031 . (Ukr)

Asama J., Watanabe J., T. Tek Kee. Development of a Slotless Permanent Magnet Motor with Two-Layer Toroidal Winding for Minimization of Torque Ripple. 2021 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM), Kashiwa, Japan, 2021. Pp. 1-4. DOI: https://doi.org/10.1109/ICM46511.2021.9385679

Krishnan S., Sreejith M.R., Sajeev Kumar A., Ravichandran M.H., Harikrishnan A., V.T. Sadasivan Achari. A Comparative De-sign Approach of a Novel Wide Angle Torque Motor for Pointing Mechanism for Space Application, 2018 IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), Chennai, India, 2018, pp. 1–5, DOI: https://doi.org/10.1109/PEDES.2018.8707828 .

Yousuf M., Khan F., Ikram J., Badar R., S.S.H. Bukhari, J.-S. Ro. Reduction of Torque Ripples in Multi-Stack Slotless Axial Flux Machine by Using Right Angled Trapezoidal Permanent Magnet, IEEE Access. 2021. Vol. 9. Pp. 22760–22773. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3056589.

COMSOL multiphysics modeling and simulation software. URL: https://www.comsol.ru/documentation) (accessed at 01.02.2024)

Petrus V., Pop A.C., Martis C.S., Iancu V., Gyselinck J. Direct instantaneous torque control of SRMs versus current profiling – Comparison regarding torque ripple and copper losses. 2012 13th International Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment (OPTIM), Brasov, Romania, 2012. Pp. 366–372. DOI: https://doi.org/10.1109/OPTIM.2012.6231849.