BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN QUỐC GIA VỀ KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ VÀ ĐỔI MỚI SÁNG TẠO

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  33,254,341
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

20304 - Chế tạo máy động lực

Đặng Quốc Vương(2), Nguyễn Quang Địch(1), Bùi Minh Định

Tính toán và thiết kế điện từ động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu 2,2kW - ứng dụng cho máy gia công CNC

Electromagnetic calculation and design of a 2.2kW interior permagnent magnet synchronous motor with application to CNC milling machine

Khoa học và Công nghệ (Đại học Công nghiệp Hà Nội)

2020

2

25-28

1859-3585

Tính toán, Thiết kế, Điện từ động cơ, Nam châm vĩnh cửu, Ứng dụng, Máy gia công CNC

Interior permanent magnet motor - IPM, Spindle motor for milling machine, I-type IPM, Finite element method - FEM

Thiết kế động cơ nam châm vĩnh cửu gắn trong được đề xuất cho ứng dụng máy gia công điều khiển số máy tính như là động cơ trục chính. Một động cơ nam châm vĩnh cửu gắn trên bề mặt được sử dụng như một động cơ tham chiếu để so sánh kết quả. Động cơ nam châm vĩnh cửu kiểu I được thiết kế chi tiết và tối ưu hoá. Các kết quả điện từ của động cơ nam châm vĩnh cửu gắn trong được so sánh với động cơ nam châm vĩnh cửu tham chiếu gắn bề mặt với các yêu cầu thiết kế tương tự. Phân tích chi tiết tổn hao cũng được thực hiện cho cấu trúc động cơ ở tốc độ cao. Một động cơ mẫu được sản xuất và các thử nghiệm ban đầu cũng được thực hiện. So sánh chi tiết giữa phân tích phần tử hữu hạn và dữ liệu thử nghiệm cũng được trình bày. Điều đó cho thấy rằng một sự tối ưu hoá động cơ nam châm vĩnh cửu rotor gắn trọng được thiết kế và ứng cho máy gia công ở tốc độ cao

In this paper, a type interior permanent magnet motor designs is proposed for computer numerical control milling machine application as spindle motors. An existing surface mounted permanent magnet motor is used as a reference motor. The I type interior permanent magnet motor alternatives is designed and optimized in detail. The electromagnetic results of interior permanent magnet motors are compared with the reference surface permanent magnet motor for the same design requirements. The detailed loss analysis is also performed for the desired motor structure at high speeds. A prototype motor is manufactured and initial experimental tests are also performed. The detailed comparison between finite element analysis and test data are also presented. It is shown that it is possible to have an optimized interior permanent magnet motor for such a high speed spindle application.

TTKHCNQG, CVt 70

Xem toàn văn
  • [1] C. Brecher, G. Spachthoz, F. Paepenmuller (2007), Developments for High Performance Machine Tool Spindles.,Annals of the CIRP, pp. 395-399.
  • [2] H. Chen, D. Dorrell; M. Tsai (2010), Design and Operation of Interior Permanent-Magnet Motors with Two Axial Segments and High Rotor Saliency.,IEEE Trans. On Magnetics, vol. 46, no. 9, pp. 3664-3674.
  • [3] R. Islam, I. Husain, A. Fardoun, K. McLaughlin (2009), Permagnent Magnet Synchronous Motor Magnet Designs With Skewing for Torque Ripple and Cogging Torque Reduction.,IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 45, no. 1, pp. 152-160.
  • [4] Z. Azar, Z.Q. Zhu; G. Ombach (2012), Influence of Electric Loading and Magnetic Saturation on Cogging Torque, Back-EMF and Torque Ripple of PM Machines.,IEEE Trans. On Magnetics, vol. 48, no. 10, pp. 2650-2658.
  • [5] J. Urresty, J. Riba, L. Romeral , A. Garcia (2010), A Simple 2-D FiniteElement Geometry for Analyzing Surface-Mounted Synchronous Machines With Skew Rotor Magnets.,IEEE Trans. On Magnetics, vol. 46, no.11, pp. 3948-3954
  • [6] L. Dosiek; P. Pillay, (2007), Cogging Torque Reduction in Permanent Magnet Machines,IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 43, no. 6, pp. 1565-1571.
  • [7] T. Li; G. Slemon (2013), Reduction of Cogging Torque in Permanent Magnet Motors.,IEEE Trans. On Magnetics, vol. 24, no.6, pp. 2901-2903
  • [8] W. Q. Chu; Z. Q. Zhu (2013), Reduction of On-Load Torque Ripples in Permanent Magnet Synchronous Machines by Improved Skewing.,IEEE Trans. On Magnetics, vol. 49, no.7, pp. 3822- 3825.
  • [9] W. Q. Chu; Z. Q. Zhu (2013), Investigation of Torque Ripples in Permanent Magnet Synchronous Machines with Skewing.,IEEE Trans. On Magnetics, vol. 49, no.3.
  • [10] X. Ge, Z. Q. Zhu, G. Kemp, D. Moule, C. Williams, (2017), Optimal step-Skew Methods for Cogging Torque Reduction Accounting for Three-Dimensional Effect of Interior Permanent Magnet Machines.,IEEE Trans. On Energy Conversion, vol. 32, no. 1, pp. 222-232.
  • [11] N. Bianchi; S. Bolognani (2002), Design Techniques for Reducing the Cogging Torque in Surface-Mounted PM Motors. IEEE Trans.,Ind. Appl., vol. 38, no. 5, pp. 1259-1265
  • [12] T.M. Jahns; W. L: Soong (1996), Pulsating Torque Minimization Techniques for Permanent Magnet AC Motor Drives-A review. IEEE Trans.,Ind. Appl., vol. 43, no. 2, pp. 321-330.