Pomoćni žlijeb jezgre rotora ispod stalnog magneta
Iako motor prikazan na slici 1 koristi površinski umetnuti stalni magnet u obliku kruha, radijalna polja magnetomotorne sile u zračnom rasporu motora još uvijek nisu sinusoidna. Štaviše, otvor otvora statora dovodi do toga da je dužina zračnog raspora neravnomerno raspoređena u obodnom pravcu, čime se pogoršava nesinusoidnost magnetne gustine zračnog raspora. Ovi faktori mogu prouzrokovati zakretni moment motora i valovitost momenta tokom opterećenja. Za površinski umetnut motor sa stalnim magnetom, pomoćni žlijeb se formira na jezgru rotora ispod permanentnog magneta da bi se promijenila ekvivalentna duljina zračnog raspora, čime se mijenja distribucija magnetne gustoće zračnog raspora, te se stoga očekuje smanjenje pulsiranja momenta.
3.1 pravokutni pomoćni utor
Kao što je prikazano na Fig. 2, ispod svakog magnetnog pola jezgra rotora motora formirana su dva pravougaona utora simetrična oko središnje linije, a rubovi pravokutnih žljebova su poravnati sa rubovima trajnih magneta. Širina utora je postavljena na l1, a dubina na h1. Učinak obrtnog momenta motora može se mijenjati s veličinom pravokutnog žljeba kao što je prikazano na slici 3. Na slici se može vidjeti da kako je pravokutna dubina utora h1 prikladno povećana, valovitost okretnog momenta motora se smanjuje.
Istovremeno, kada je dubina žleba konstantna, veličina pulsiranja momenta se prvo smanjuje, a zatim se povećava kako se širina žleba povećava, a prosječan obrtni moment očigledno se smanjuje kako se širina žlijeba povećava. Iz slike se može vidjeti da je valovitost okretnog momenta optimalno 6,2% kada je l1 = 7mm, h1 = 4mm, ali je prosječni moment smanjen na 49.9Nm. Na slici 4 prikazan je valni oblik radijalnog magnetnog toka zračnog raspora bez opterećenja referentnog prototipa bez pomoćnog proreza i motora s gore navedenim optimalnim pomoćnim prorezom. Može se vidjeti da je pogodan pravokutni pomoćni žlijeb pogodan za smanjenje harmoničke komponente magnetske gustoće zračnog raspora. Naravno, otvaranje pomoćnog žljeba uzrokuje povećanje ekvivalentne dužine zračnog raspora, što neizbježno uzrokuje pad prosječnog momenta.
Kada su četiri pravokutna pomoćna utora simetrična oko središnje linije kao što je prikazano na SL. 5, pet parametara l1, h1, x1, l2 i h2 su optimizirani i analizirani. Iz slike 6 se može vidjeti da kada je veličina žljeba konstantna, valovitost okretnog momenta motora postaje veća s povećanjem udaljenosti x1 između dva pravokutna pomoćna žljeba. Može se videti da na performanse motora značajno utiče pomoćni žleb blizu ivice magnetnog pola. Optimalni rezultat u simulaciji je da kada je l1 = 7mm, h1 = 4mm, x1 = 0.5mm, l2 = 1mm, h2 = 2mm, prosječan okretni moment motora je 49.6Nm, a valovitost momenta je 5.5%. Za razliku od slučaja kada se dodaje samo simetrični jednostruki pravokutni pomoćni žlijeb, razumno dodavanje unutrašnjeg pomoćnog žljeba može dodatno ublažiti talas momenta, ali istovremeno se smanjuje i srednji moment. Jednostavna metoda optimizacije je optimizacija unutrašnjeg spremnika kada je vanjski spremnik optimiziran.
Na osnovu simetričnih četiri žljebova, na unutrašnjoj strani se otvara par pomoćnih žljebova da bi se formirala simetrična šesterokutna pomoćna žljebna struktura. Optimizirajte analizu položaja slotova x2 i veličine l3, h3. Radi jednostavnosti, l1 = 7 mm, h1 = 4 mm, x1 = 0,5 mm, l2 = 1 mm, a h2 = 2 mm fiksiraju se unaprijed. Rezultati proračuna konačnih elemenata pokazuju da ponovno otvaranje unutrašnjeg žljeba ne slabi valovitost momenta. Naprotiv, s povećanjem udaljenosti unutrašnjeg žljeba, smanjuje se i rad motora. Stoga, treći par pravougaonih pomoćnih žljebova nema veliki značaj.
3.2 polukružni pomoćni utor
Da bi se proučio efekat polukružnog pomoćnog žljeba na momentu površinski umetnutog motora sa permanentnim magnetima, na polu rotora ispod magnetnog čelika otvaraju se dva polukružna pomoćna žljeba u odnosu na središnju liniju, kao što je prikazano na slici 7, položaj i veličina mogu biti ograničeni i optimizirani sa l1, r1, a rezultat je prikazan na slici 8. Mreža obrtnog momenta je minimalno 4,9%, ali je prosječan pad okretnog momenta 49,3 Nm. Može se vidjeti da se mreškanje momenta prvo smanjuje, a zatim se povećava kako se radius povećava.
Kada je vanjski polukružni pomoćni žlijeb optimalan, na poleđini se otvara par polukružnih pomoćnih žljebova. Optimizacija ograničenja internih pomoćnih utora po parametrima x1 i r2. Međutim, izračun konačnih elemenata pokazuje da otvaranje unutrašnjeg pomoćnog žljeba ne igra ulogu u slabljenju momenta talasanja, tako da nije prikazan.
