طراحی تحلیلی چگالی شار مغناطیسی بارداری و شار پیوندی در ماشین الکتریکی شار شعاعی مغناطیس دائم روتور دوگانه با هسته هوایی

چکیده: در این مقاله چگالی شار مغناطیسی و شار پیوندی ماشین الکتریکی شارشعاعی روتور دوگانه مغناطیس دائم با هسته هوایی به­صورت تحلیلی با استفاده از تحلیل ناحیه­ای ارائه شده است. ابتدا روابط تحلیلی مولفه­های چگالی شار مغناطیسی بارداری و شار پیوندی این ماشین       به­کمک معادلات پواسن ارائه و سپس این روابط با نتایج عددی المان محدود در نرم­افزار ماکسول اعتبارسنجی شده­اند. این مقایسه نشان می­دهد که اختلاف چگالی شار مغناطیسی و شار پیوندی روابط تحلیلی با چگالی شار مغناطیسی و شار پیوندی بدست آمده از نتایج المان محدود کمتر از 3% است. همچنین نشان داده می­شود که در این نوع ماشین هارمونیک­های زوج ظاهر می­شوند، لذا مولفه شعاعی چگالی شار مغناطیسی تقارن فرد نیم­دور نداشته و عدم توجه به این موضوع در طراحی ماشین می­تواند موجب اشباع مغناطیسی یوغ درونی یا بیرونی شود. در این مقاله برای محاسبه شار پیوندی ناشی از عکس­العمل آرمیچر از تمام مولفه­های توزیع چگالی هادی سیم­پیچی و همچنین در محاسبه شار پیوندی از تمام مولفه­های شعاعی چگالی شار مغناطیسی استفاده شده است. در مراجع مرتبط این تحقیق فقط اولین مولفه شعاعی چگالی شار مغناطیسی و دومین مولفه توزیع چگالی هادی سیم­پیچی استفاده شده و از سایر مولفه­ها چشم­پوشی شده است. نشان داده می­شود که این موضوع در مقایسه با مراجع مرتبط سبب افزایش 21% در شار پیوندی یا اندوکتانس ماشین شارشعاعی روتور دوگانه مغناطیس دائم شده که این عدد در مطالعه اشباع مغناطیسی یوغ­ها قابل توجه است. شایان ذکر است که مطالعه مقایسه­ای نتایج، فقط تا هارمونیک هفدهم بوده و احتساب هارمونیک­های بالاتر   می­تواند انطباق بهتری را با نتایج المان محدود به­همراه داشته باشد.

کلیدواژه ها:

المان محدود ، چگالی هادی سیم پیچی و چگالی جریان سیم پیچی