AI Summary & Key Takeaways
AI InsightIt is concluded from the obtained results that the last design contributesan improvement in the value of cogging torque up to 80% compared to the initial design.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In the study, analytical design, analysis and optimization of a 2.5 kW 14-pole, 84-slot permanent magnet synchronous generator(PMSG) have been performed. The performance characteristics of this PMSG such as efficiency, torque, cogging torque andmagnetic flux density are assessed. Then, 3D model of the respective generator is acquired to examine the effect of magnetgeometry on the cogging torque produced. In that context, the effects of splitted and skewed magnet structures are examined. Inthe first design, the magnet is modelled with one piece and the rms value of the cogging torque is found as 436.75 mNm. In thesecond case, a certain skewed slit is made alongside the magnet and that yields a slightly reduced cogging torque of 434.58 mNm.In the other design, the magnet of the first design is divided into two sub-parts, which are then combined together in a skewedfashion. Thus, the value of cogging torque is found as 159.60 mNm. Eventually, by making two certain slits on the last model,cogging torque is further depressed down to 89.95mNm. It is concluded from the obtained results that the last design contributesan improvement in the value of cogging torque up to 80% compared to the initial design.
Özet
Çalışmada, 2,5 kW gücünde 14 kutuplu, 84 oluklu sabit mıknatıslı senkron generatörün (SMSG) analitik tasarımı, analizi ve optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu tasarıma ait verim, tork, vuruntu torku ve manyetik akı yoğunluğu gibi performans özelikleri değerlendirilmiştir. Ardından mıknatıs geometrisinin vuruntu torkuna etkisini incelemek amacıyla ilgili generatörün 3 boyutlu modeli çıkartılmıştır. Bu bağlamda bölünmüş ve kaykı/çarpıklık (skew) verilmiş mıknatıs yapılarının etkileri araştırılmıştır.İlk tasarımda mıknatıs tek parça modellenmiş ve vuruntu torkunun etkin değeri 436,75 mNm olarak bulunmuştur. İkinci tasarımdamıknatıs yüzeyi boyunca belli ölçüde çarpık bir yarık açılmış ve bu işlem vuruntu torkunu 434,58 mNm değerine düşürmüştür. Diğer tasarımda, birinci tasarımdaki mıknatıs iki parçaya bölünmüş ve bölünen mıknatıslar çarpık şekilde tekrar birleştirilmişlerdir. Böylece vuruntu torkunun değeri 159,60 mNm olarak bulunmuştur. Son olarak, son modeldeki mıknatıs geometrisine belli ölçülerde iki tane yarık açılarak vuruntu torku 89,95 mNm’e kadar düşürülmüştür. Elde edilen sonuçlardan, son tasarımın, ilk tasarıma kıyasla vuruntu torku değerinde %80'e varan bir iyileşme sağladığı sonucuna varılmıştır.