طراحي تحليلي چگالي شار مغناطيسي بارداري و شار پيوندي در ماشين الكتريكي شار شعاعي مغناطيس دائم روتور دوگانه با هسته هوايي

در اين مقاله چگالي شار مغناطيسي و شار پيوندي ماشين الكتريكي شارشعاعي روتور دوگانه مغناطيس دائم با هسته هوايي به­صورت تحليلي با استفاده از تحليل ناحيه­اي ارائه شده است. ابتدا روابط تحليلي مولفه­هاي چگالي شار مغناطيسي بارداري و شار پيوندي اين ماشين به­كمك معادلات پواسن ارائه و سپس اين روابط با نتايج عددي المان محدود در نرم­افزار ماكسول اعتبارسنجي شده­اند. اين مقايسه نشان مي­دهد كه اختلاف چگالي شار مغناطيسي و شار پيوندي روابط تحليلي با چگالي شار مغناطيسي و شار پيوندي بدست آمده از نتايج المان محدود كمتر از 3% است. همچنين نشان داده مي­شود كه در اين نوع ماشين هارمونيك­هاي زوج ظاهر مي­شوند، لذا مولفه شعاعي چگالي شار مغناطيسي تقارن فرد نيم­دور نداشته و عدم توجه به اين موضوع در طراحي ماشين مي­تواند موجب اشباع مغناطيسي يوغ دروني يا بيروني شود. در اين مقاله براي محاسبه شار پيوندي ناشي از عكس­العمل آرميچر از تمام مولفه­هاي توزيع چگالي هادي سيم­پيچي و همچنين در محاسبه شار پيوندي از تمام مولفه­هاي شعاعي چگالي شار مغناطيسي استفاده شده است. در مراجع مرتبط اين تحقيق فقط اولين مولفه شعاعي چگالي شار مغناطيسي و دومين مولفه توزيع چگالي هادي سيم­پيچي استفاده شده و از ساير مولفه­ها چشم­پوشي شده است. نشان داده مي­شود كه اين موضوع در مقايسه با مراجع مرتبط سبب افزايش 21% در شار پيوندي يا اندوكتانس ماشين شارشعاعي روتور دوگانه مغناطيس دائم شده كه اين عدد در مطالعه اشباع مغناطيسي يوغ­ها قابل توجه است. شايان ذكر است كه مطالعه مقايسه­اي نتايج، فقط تا هارمونيك هفدهم بوده و احتساب هارمونيك­هاي بالاتر مي­تواند انطباق بهتري را با نتايج المان محدود به­همراه داشته باشد.