في السنوات الأخيرة ، ازداد استخدام المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم (PM) في المركبات الكهربائية بسرعة. هذا بشكل أساسي لأن PMSM يمكن أن تحقق سرعات أعلى من المحركات الحثية AC التقليدية. ومع ذلك ، فإن التشغيل عالي السرعة لـ PMSM يطرح المزيد من التحديات في التصميم الكهرومغناطيسي والإدارة الحرارية والهيكل الميكانيكي. من أجل تحسين كفاءة وكثافة الطاقة في PMSM ، تم تطوير عدد من التقنيات. يتضمن ذلك تحسين فقدان قلب الحديد ، وتحسين شدة الحث المغناطيسي والمكونات التوافقية لمواضع مختلفة في قلب الحديد ، وتقليل استهلاك النحاس من خلال اعتماد هيكل اللف الحلقي ، وتقليل عدد المنعطفات في نهاية الملف.
يتمثل التحدي الأكثر أهمية في تطوير أنظمة PMSM عالية السرعة في تقليل فقد قلب الحديد الدوار. لهذا الغرض ، تم اقتراح تدابير مختلفة مثل تعديل عرض فتحة الجزء الثابت ، وتحسين ملاءمة فتحة العمود ، باستخدام فتحة مائلة وإسفين فتحة مغناطيسية [1]. ومع ذلك ، فإن هذه الطرق يمكن أن تضعف فقط خسائر التيار الدوامة في الدوار ولكن لا يمكن أن تقللها بالكامل. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تتطلب أنظمة تحكم معقدة ومكلفة.
مسألة أخرى مهمة هي تحسين استقرار PMSMs بسرعات عالية. لهذا الغرض ، يعد استخدام المحامل غير المتصلة حلاً فعالاً. من بين هذه المحامل الهوائية والمحامل المغناطيسية الواعدة. بالمقارنة مع المحامل الكروية ، يمكن لهذه المحامل غير الملامسة أن تدعم الدوار بكتلة أقل بكثير ويمكن أن تعمل تحت سرعات أعلى. ومع ذلك ، فإن تكلفتها لا تزال باهظة.
لتقليل فقد الحديد الدوار في PMSMs ، من الضروري تحسين معلمات التثبيت للمغناطيس الدائم. يمكن تحقيق ذلك من خلال تطبيق طريقة جديدة لتحليل وتحسين توزيع تيار الدوامة للدوائر المغناطيسية. تستخدم هذه الطريقة مزيجًا من نموذج العناصر المحدودة ونموذج فيزيائي مبسط. النموذج الناتج مناسب لحساب مجال درجة الحرارة لطبقة مزدوجة من النوع V HSPMM في ظل مجموعة متنوعة من الظروف.
على عكس الأبحاث السابقة ، والتي تركز على تغيير هياكل الدوار والجزء الثابت أو وضع التبريد لخفض درجة حرارة التشغيل لـ HSPMM ، فإن هذه الطريقة لا تتطلب أي تغييرات هيكلية. كما أنه يركز على تقليل فقد النحاس والحديد من خلال تعديل معلمات التثبيت للمغناطيس الدائم. علاوة على ذلك ، تم التحقق من نتائج هذه الطريقة من خلال مقارنة النماذج الكهرومغناطيسية لـ HSPMM مع تلك الخاصة بـ ETCM. كما يظهر في الشكل. في الشكل 7 ، دقة التقارب بين FEA و MEC أعلى من 0.95 ، مما يعني أن هذه الطريقة يمكن أن توفر الكثير من المرات في عملية الحساب الكهرومغناطيسي لـ HSPMMs. بالإضافة إلى ذلك ، تم أيضًا التحقق من الدقة المتقاربة من خلال النتائج التجريبية لنموذج الاختبار. تشير هذه النتائج إلى أن طريقة ETCM وطريقة تحسين مجال درجة الحرارة المقترحة في هذه الورقة موثوقة وفعالة.
نيوديميوم حديد بورون مغناطيس
