Ключові слова
torque
eddy current losses
slotted design
slotless design двигун з постійними магнітами
крутний момент
втрати на вихрові струми
пазова конструкція
безпазова конструкція
Як цитувати
Анотація
Проаналізовано переваги та недоліки двох конструкцій двигунів із постійними магнітами – із пазами та безпазової. Як зразок двигуна з пазами використано серійний мікродвигун. Їхню продуктивність порівняно за критеріями створення моменту і нагрівання постійних магнітів за умов інтенсивного режиму роботи. Геометрія ротора вважається однаковою, максимальна індукція в магнітопроводі обмежена рівнем 1,7 Тл, а швидкість обертання – сталою. Моделювання виконано в середовищі COMSOL Multiphysic. Задля перевірки результатів для двигуна з пазами використано програмний пакет Simcenter Motorsolve. Оцінено момент і амплітуду його пульсацій для обох конструкцій, проаналізовано відмінності між ними. Досліджено причини пульсацій магнітної індукції в магнітах і оцінено їхній вплив на вихрові втрати. Наведено числові результати співвідношень вихідних параметрів для двох конструкцій. Наголошено на можливості нехтування нагріванням магнітів у безпазовій конструкції. Бібл. 11, рис. 8, табл. 1.
Посилання
1. Islam M. S., Husain I., Mikail R. Slotless Lightweight Motor for Drone Applications. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), Cincinnati, OH, 01-05 October 2017. DOI: https://doi.org/10.1109/ECCE.2017.8096851.
2. Lee Y.-S., Jang I.-S., Yang I.-J., Kim K.-S., Kim W.-H. Study on the Slotless PM Motor Design Proc-ess Considering High Speed. IEEE Trans. Magn. 2024. Vol 60. No 9. Pp. 1–4. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2024.3427729.
3. Chattopadhyay R., Islam M. S., Mikail R., Husain I. Slotless Motor with Active Metal Brazed Copper Winding for High Power Density Applications. 2022 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), De-troit, MI, USA, 09-13 October 2022. Pp.1–7. DOI: https://doi.org/10.1109/ECCE50734.2022.9948146.
4. Petukhov I.S., Kireyev V.G., Akinin K.P., Lavrinenko V.A. Decreasing torque ripple of a slotless permanent magnet torque motor using a double-layer winding. Tekhnichna Elektrodynamika. 2024. No 4. Pp. 57–62. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2024.04.057.
5. Celera Motion. Slotted vs Slotless Motors. URL: https://www.celeramotion.com/frameless-motors/support/technical-papers/slotless-vs-slotted-motors/ (accessed at 2025-06-14).
6. Nisarg Dave, Gaurang Vakil, Zeyuan Xu, Chris Gerada, He Zhang, David Gerada. Comparison of slotted and slotless PM machines for high kW/kg aerospace applications. 23rd International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Hamamatsu, Japan, 24-27 November 2020. DOI: https://doi.org/10.23919/ICEMS50442.2020.9291221.
7. Min S.G., Sarlioglu B. Advantages and Characteristic Analysis of Slotless Rotary PM Machines in Comparison With Conventional Laminated Design Using Statistical Technique. IEEE Trans. Transp. Electrification. 2018. Vol 4. No 2. Pp. 517–524. DOI: https://doi.org/10.1109/TTE.2018.2810230.
8. Scorpion Power System. Scorpion SII-4020-630KV. URL: https://www.scorpionsystem.com/catalog/aeroplane/motors_1/sii-40/SII_4020-630/ (accessed at 2025-07-26).
9. Antonov A.E. Electric machines of magnetoelectric type. Fundamentals of Theory and Synthesis. Kyiv: Institute of Electrodynamics National Academy of Sciences of Ukraine, 2011. 216 p. (Rus)
10. COMSOL: Multiphysics Software for Optimizing Designs. COMSOL. URL: https://www.comsol.com/ (accessed at 2025-07-08).
11. Siemens. What’s New in Simcenter Motorsolve and Simcenter SPEED 2021.1? URL: https://blogs.sw.siemens.com/simcenter/whats-new-in-simcenter-motorsolve-and-simcenter-speed-2021-1/ (accessed 2025-07-26).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2026 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА