طراحي و بهبود موتور تك فاز قطب چاكدار آهنربا دائم براي كاربرد فن‌هاي كوچك

Design and Improvement of a Single-Phase shaded pole Permanent Magnet Motor for Small Fan Application

لاصه: در اين تحقيق يك اقتباس از موتور قطب چاكدار به عنوان يك موتور بدون جاروبك آهنربا دائم تك فاز مورد مطالعه قرار گرفته است. براي اين منظور در ابتدا آمپردور توزيع شده در فاصله هوايي در دو ساختار اوليه و تغيير يافتهي موتور قطب چاكدار به تفكيك مورد تحليل قرار مي‌گيرد. سپس مولفه‌هاي ساعتگرد و پادساعتگرد ميدان دوار مغناطيسي بررسي شده و با اعمال تغييراتي كه در ساختار اوليهي موتور داده شده است، مولفه‌ي پادساعتگرد ميدان دوار كاهش يافته و همچنين با تزريق يك پيچك اتصال كوتاه در استاتور موتور، علاوه بر تاخير در تغييرات شار در ناحيه پيچك‌ها كه باعث به وجود آمدن دو ميدان مغناطيسي در استاتور مي‌شوند، گشتاور خروجي موتور را بهبود داد و در نهايت عملكرد موتور قطب چاكدار در دو ساختار اوليه و تغيير يافته مقايسه ميشود. به همين منظور از تحليل دو بعدي FEM كه توسط نرم افزارMaxwell انجام شده نيز استفاده شده است. با توجه به نتايج بدست آمده، موتور نام‌برده از نظر مشخصه‌هاي عملكردي موتور از جمله گشتاور و راندمان، بهينه سازي شده است. نتايج حاصل شده بهبود قابل ملاحظهاي را در گشتاور و راندمان نشان ميدهد.

Abstract: In this paper an extraction of a shaded pole motor as a single phase permanent magnet brushless motor is studied. Thus, at first, distributed ampere-turn in the air gap in both initial and modified structures of shaded pole motor are analyzed separately. Then, clockwise and anticlockwise components of magnetic rotating field is considered, and anticlockwise component of rotating field is reduced due to apply changes in the initial structure of motor, also by injection of a short circuit coil in the stator, moreover delay in flux variations in coils area which it creates two magnetic fields in the stator, the output torque of the motor is improved too, and finally, shaded pole motor performance in both initial and modified structures are compared. Thus, a two dimensional FEM that is done by Maxwell software is used for analyzing purposes. Due to obtained results, above motor is optimized in motor performance indexes like torque and efficiency. The obtained results are shown considerable improvements in torque and efficiency.