محاسبات شار مغناطیسی به صورت تحلیلی دو بعدی برای ماشین های با آهنربای دائم بدون جاروبک قطب یک در میان

ماشین های با آهنربای دائم بدون جاروبک قطب یک در میان متشکل از دو نوع قطب آهنربا دائم و قطب فرومغناطیس ویژگی های خاصی ارائه می دهند. محاسبه دقیق دو بعدی تحلیلی میدان مغناطیسی برای ماشین های با آهنربای دائم قطب یک در میان تاکنون ارائه نشده، بنابراین نیاز به تحلیل و طراحی این ماشین ها بر اساس یک مدل قابل اعتماد به شدت احساس می شود. با استفاده از روش زیر ناحیه یک مدل دقیق الکترومغناطیسی برای هر دو حالت استاتور با شیار و بدون شیار می توان ارائه داد. در مورد ماشین های الکتریکی استاتور با ساختار شیاردار، اثرات شیارها و نوک دندانه ها نیز با این روش در نظر گرفته می شود. با فرض عدم اشباع مغناطیسی، محاسبات میدان مغناطیسی به طور جداگانه برای آهنربای دائم و عکس العمل آرمیچر انجام شده است. با استفاده از توزیع چگالی شار مغناطیسی، دیگر کمیت مهم مانند گشتاور الکترومغناطیسی، ولتاژ القایی، اندوکتانس خودی متقابل و نیروی مغناطیسی نامتعادل محاسبه شده است. در مورد ساختار استاتور شیاردار، با استفاده از روابط استخراج شده، دو موتور نمونه برای بررسی دقت روابط استخراج شده، مورد استفاده قرار گرفت: یک موتور 8-قطب، 9-شیار با سیم پیچی بدون همپوشانی و یک موتور 4-قطب، 15-شیار با سیم پیچی با همپوشانی. این نتایج برای سه الگوی مغناطیسی هالباخ، شعاعی و موازی بررسی گردید. نتایج تحلیلی با نتایج روش عددی برای نشان دادن دقت مدل تحلیلی دوبعدی مقایسه شده است. در مورد محاسبات ماشین های با ساختار استاتور بدون شیار، یک ماشین 4 قطب با سه الگوی مغناطیسی مختلف هالباخ، شعاعی و موازی بررسی شد و نتایج روش تحلیلی با نتایج روش عددی مقایسه شده است. در آخر برای درک تأثیر ابعاد آهنرباها بر روی عملکرد موتور تغییراتی در ضخامت و نسبت طول قوس آهنربا به گام قطب داده شد و نتایج این تغییرات بیان شده است.