V članku smo predstavili nov analitični model za izračun gostote magnetnega pretoka v stroju s trajnimi magneti (IPM stroj) z magneti v rotorju obliki črke »U«. Model je razvit na osnovi 2-D pristopa z reševanjem Poissonovih in Laplasove enačb. Podrobno je razložena celostna teoretična izpeljava končnih analitičnih enačb za izračun gostote magnetnega pretoka v zračni reži in v trajnih magnetih. Prikazan je tudi algoritem za celoten izračun v obliki diagrama poteka, ki je primeren za inženirski izračun radialne in tangencialne komponente gostote magnetnega pretoka v vseh poddomenah stroja s poljubnim številom rotorskih polovih parov IPM strojev z magneti v obliki črke »U«. Rahlo spremenjen algoritem velja tudi za IPM v obliki črke V.
COBISS.SI-ID: 12682068
V okviru študije smo razvili tridimenzionalne numerične modele različnih topologij sinhronskega reluktančnega motorja. Na podlagi razvitih modelov temelječih na metodi končnih elementov smo določili najvplivnejše geometrijske parametre na obliko statične navorne karakteristike motorja. S parametrično analizo smo analizirali vpliv števila magnetnih barier ter njihove dimenzije in pozicije v rotorju na rezultirajo obliko navora. Statične navorne karakteristike pridobljene z vsako posamezno obliko rotorja smo analizirali s Fourierovo analizo ter tako identificirali prisotnost višjih harmonikov odgovornih za pulzacijo navora. Pridobljene rezultate smo uporabili za glajenje statične navorne karakteristike z optimizacijskim postopkom po Taguchiju. Na podlagi razvitih numeričnih modelov ter implementacije optimizacijskega postopka po Taguchiju smo podali smernice za učinkovito glajenje statične navorne karakteristike sinhronskega reluktančnega motorja. Z rezultati pričujoče študije smo podali smernice za optimalno konstrukcijo novih sinhronskih reluktančnih motorjev z izboljšano statično navorno karakteristiko ter posledično bistveno nižjo pulzacijo navora v primerjavi z obstoječimi sinhronskimi reluktančnimi motorji.
COBISS.SI-ID: 11938900
V okviru študije smo s teorijo modalne analize podrobno raziskali mehanske vibracije različnih geometrij statorskih paketov preklopnega reluktančnega motorja. Analizo smo izvedli z uporabo dvodimenzionalnih analitičnih modelov ter z razvojem tridimenzionalnih numeričnih modelov temelječih na metodi končnih elementov. Na podlagi dvodimenzionalnih in tridimenzionalnih modelov smo izračunali lastne frekvence obravnavanih statorskih paketov. Cilj študije je bil dvigniti lastne frekvence statorskega paketa nad vzbujalno delovno frekvenco ter se tako izogniti resonanci oziroma preprečiti neželene učinke hrupa in vibracij. Na podlagi rezultatov smo podali smernice za ustrezno dimenzioniranje statorskega paketa motorja ter ustrezno izbiro ukrepov za zmanjšanje hrupa in škodljivih vibracij elektromagnetnega izvora.
COBISS.SI-ID: 11924052
Stroji s trajnimi magneti brez utorov na statorju teoretično ne proizvajajo samodržnega navora, če se reluktanca notranje površine statorja ne spreminja. Kljub temu se samodržni navor lahko pojavi zaradi spremembe elektromagnetne oblike, ki je posledica zmanjšanja stroškov materiala v proizvodnem procesu. Ko spremenimo obliko z namenom zmanjšati količino odpadnega materiala v proizvodnem procesu (štancanje lamel) tako, da statorsko toroidno feromagentno jedro razdelimo na dva enaka dela, je potrebno ta dva dela zlepiti skupaj, kar povzroči zelo majhno nemagnetno režo med njima. Le-ta vpliva na shranjeno magnetno energijo po obodu in posledično povzroči samodržni navor. Z uporabo metode končnih elementov je bil analiziran njegov iznos, ki je bil potrjen z laboratorijsko meritvijo. Rezultati tega dela bodo pomagali znanstvenikom in inženirjem razumeti vzroke za pojav samodržnega navora v strojih s trajnimi magneti brez utorov, kjer je sama oblika prilagojena glede na proizvodni process.
COBISS.SI-ID: 23674371
Dvojno napajan asinhronski stroj se ponavadi uporablja v električnih pogonih s spremenljivo frekvenco, kjer je hitrost rotorja blizu sinhronske hitrosti. Zgrajen je bil model z metodo končnih elementov, s katerim so bile narejene različne študije (zagon, nenadna sprememba bremena ter ventilatorski pogon), z namenom preveriti obnašanje stroja v nadsinhronskem motorskem režimu. Pri napajanju rotorja je bila uporabljena najenostavnejša metoda vodenja (odprtozančno U/f vodenje), medtem ko je bil stator priključen direktno na omrežje.
COBISS.SI-ID: 12535636