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

در این مقاله چگالی شار مغناطیسی و شار پیوندی ماشین الکتریکی شارشعاعی روتور دوگانه مغناطیس دائم با هسته هوایی به صورت تحلیلی با استفاده از تحلیل ناحیه ای ارائه شده است. ابتدا روابط تحلیلی مولفه های چگالی شار مغناطیسی بارداری و شار پیوندی این ماشین به کمک معادلات پواسن ارائه و سپس این روابط با نتایج عددی المان محدود در نرم افزار ماکسول اعتبارسنجی شده اند. این مقایسه نشان می دهد 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 می شود که در این نوع ماشین هارمونیک های زوج ظاهر می شوند، لذا مولفه شعاعی چگالی شار مغناطیسی تقارن فرد نیم دور نداشته و عدم توجه به این موضوع در طراحی ماشین می تواند موجب اشباع مغناطیسی یوغ درونی یا بیرونی شود. در این مقاله برای محاسبه شار پیوندی ناشی از عکس العمل آرمیچر از تمام مولفه های توزیع چگالی هادی سیم پیچی و همچنین در محاسبه شار پیوندی از تمام مولفه های 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 سیم پیچی استفاده شده و از سایر مولفه ها چشم پوشی شده است. نشان داده می شود 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 یوغ ها قابل توجه است. شایان ذکر است که مطالعه مقایسه ای نتایج، فقط تا هارمونیک هفدهم بوده و احتساب هارمونیک های بالاتر می تواند انطباق بهتری را با نتایج المان محدود به همراه داشته باشد.