Analytische Bestimmung des Nutungseinflusses auf die Feldverteilung und die Wirbelstromverluste in dauermagneterregten Synchronmaschinen

Übersicht Ausgehend von einem vereinfachten Modell wird ein analytisches Rechenverfahren entwickelt, das den Nutungseinfluß auf die Feldverteilung im Luftspalt und im Magnetbereich einer mit Permanentmagneten erregten Synchronmaschine erfaßt. Das Verfahren liefert die Leerlaufinduktionsverteilung im Luftspalt und im Magnetbereich sowie die Wirbelstromverluste in den Magneten. Die Genauigkeit des Verfahrens wird durch einen Vergleich mit Meßergebnissen und numerischen Feldberechnungen überprüft. Die Abhängigkeit der Wirbelstromverluste in den Magneten von verschiedenen Entwurfsparametern wird angegeben und diskutiert.

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Analytical determination of slotting effect on field distribution and eddy current losses in the magnets of permanent-magnet synchronous machines

Contents The paper presents an analytical method for calculating the field distribution in the airgap and magnet regions of permanent-magnet synchronous machines. The analysis is based on a symplified model which considers the slotting structure of the stator. The resulting distribution of the no load flux density is utilized to find an expression for the eddy current losses in the magnets due to the tooth harmonic fields. Comparison with test results obtained from experimental model and with numerical field calculation shows close agreement. The influence of some design parameters on the eddy current losses in the magnets is investigated.

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Verzeichnis der wichtigsten verwendeten Symbole A Strombelag - B magnetische Induktion - b _s Nutschlitzbreite - G Stromdichte - H magnetische Feldstärke - h _M Magnethöhe - l Magnetlänge - m Strangzahl - P _v Verluste - q Lochzahl - S _M Polbogenbreite - x, y, z Koordinatenbezeichnung - V magnetisches Vektorpotential - t Zeit - _p Polbedeckungsfaktor - Luftspaltlänge - _M Magnetdurchflutung - elektrische Leitfähigkeit des Magnetmaterials - ₀ Synchronfrequenz der Maschine - Permeabilität - Polteilung - _N Nutteilung