Optimization of the Magnetic System of a Brushless DC Motor with Rare-Earth Permanent Magnets

Ye. V. Volokitina; A. I. Vlasov; Yu. G. Opalev; O. A. Yurlova

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Optimization of the Magnetic System of a Brushless DC Motor with Rare-Earth Permanent Magnets

机译：稀土永磁无刷直流电动机磁系统的优化

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This article discusses the causes of cogging torque pulsations in a deenergized brushless dc motor (BLDC) with a tooth stator and magnetoelectricity stimulation. Based on the causes that we identify, we propose a method of reducing cogging torque pulsations in order to improve the rotation speed uniformity of a BLDC. The method is based on optimization of the number of stator slots, which determines the type of stator winding for a given number of poles in magneto-electric machines. For the maximum possible reduction of cogging torque pulsations, it is proposed to bevel the stator slots at an angle divisible by the main tooth harmonic period. All analytical calculations were performed with the use of numerical methods for mathematical modeling of the magnetic field in the magneto-electric machines with the use of Elcut specialized software. Based on the calculation results, recommendations for the design of a BLDC with a minimum level of cogging torque pulsations were elaborated. Our theoretical studies have been checked by experimental investigations of a DBM 142-18-3 motor and applied to the design of the BLDC (DBM series) manufactured by JSC Electroprivod, Kirov. Electric motors of DBM series are used as precision electric drives for metalworking equipment, where a high uniformity of rotation speed is a major requirement.

机译：本文讨论了在带齿定子和磁电刺激的无电无刷直流电动机（BLDC）中齿槽转矩脉动的原因。基于我们确定的原因，我们提出了一种减小齿槽转矩脉动的方法，以提高BLDC的转速均匀性。该方法基于优化定子槽的数量，定子槽的数量确定了磁电机中给定数量的极的定子绕组的类型。为了最大程度地减小齿槽转矩脉动，建议将定子槽斜切成可被主齿谐波周期整除的角度。所有分析计算均使用数值方法进行，并使用Elcut专用软件对电磁电机中的磁场进行数学建模。根据计算结果，拟定了具有最小齿槽转矩脉动的BLDC设计建议。我们的理论研究已经通过对DBM 142-18-3电动机的实验研究进行了检验，并应用于基洛夫JSC Electroprivod制造的BLDC（DBM系列）的设计。 DBM系列电动机被用作金属加工设备的精密电驱动器，其中对转速的高度均匀性是主要要求。

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来源
《Russian electrical engineering》 |2016年第6期|347-351|共5页
作者
Ye. V. Volokitina; A. I. Vlasov; Yu. G. Opalev; O. A. Yurlova;
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作者单位

Vyatskii State University, Kirov, Russia;

JSC Tekhnodinamika, Kirov, Russia;

JSC Tekhnodinamika, Kirov, Russia;

Vyatskii State University, Kirov, Russia;

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收录信息美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
brushless dc motor; permanent magnets; cogging torque; slot skewing; modeling of a magnetic field;

机译：无刷直流电动机永磁体齿槽转矩插槽倾斜磁场建模;

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