Abstract

In the paper the types of motors for vehicles and highlights the switched reluctance motor type as one that has a simple design, high reliability and low cost. The principle of operation of switched reluctance motors (SRM) and their modifications are given. However, the widespread use of SRM in vehicles is constrained by the low specific torque and its high ripple. To increase the specific torque, a paired winding of windings on adjacent rods of U-shaped stator poles is proposed. The principle of formation of rotational force is shown and the estimation of efficiency of use of the electric power for its formation is offered. The COMSOL Multiphysics software environment analyzes the advantages and disadvantages of using U-shaped poles with a trapezoidal and rectangular profile, and selected the latter because of the greater torque at the same dimensions. It is shown that the width of the pole rods with a rectangular profile to ensure maximum torque should be about a third of the width of the base of the pole. A typical form of current of the pole winding, which minimizes the pulsation of the moment, is analyzed. The expediency of designing a specialized electric drive for the proposed topology of SRM and synthesis for it of the control law, which provides the required value of the moment with minimal ripple, is substantiated. As usual, to ensure the constant moment generated by the pole in a certain sector it is necessary to form a current of near trapezoidal shape in the pole winding. As a result of the research, conclusions were made about the possibility of reducing the cost of SRM technology when using a modular structure based on U-shaped poles with paired winding at the stator poles, in which the windings are wound on the rod of two adjacent poles, which allows them to be placed compactly the use of additional space and, accordingly, provides a greater density of the poles. Modeling the process of forming the torque of the motor in the COMSOL Multiphysics software environment showed the advantages of using poles with a rectangular profile compared to trapezoidal poles and confirmed the feasibility of using poles with a rod width of about a third of the pole base width.

Highlights

  • In the paper the types of motors for vehicles and highlights the switched reluctance motor type as one that has a simple design, high reliability and low cost

  • Розглядаються як альтернатива двигунам на постійних магнітах, однак їх широке використання у транспортних засобах стримується низьким питомим моментом та його великою пульсацією

  • Ключевые слова: вентильно-индукторный двигатель; П-подобные полюса; минимизация пульсации момента; регулированный електропривод

Read more

Summary

Мета роботи

Досягти максимізації моменту ВІД, збільшення коефіцієнту використання енергії та мінімізації пульсації моменту двигуна. Для запобігання зниженню питомого моменту пропонується використовувати спарену намотку обмоток на полюсах статора Доволі низький питомий момент та його значна пульсація, зумовлені постійним зміщенням позицій полюсів статора і ротора і відповідно постійною зміною його моменту. Для збільшення магнітного моменту та мінімізації його пульсації проаналізуємо фактори, що впливають на ці параметри. Для спрощення аналізу розглянемо систему, що складається з трьох П-подібних полюсів – двох полюсів ротора 1r і 2r та одного полюса статора 1s з обмоткою 1w 3 – Система з трьох П-подібних полюсів – двох полюсів ротора 1r і 2r та одного полюса статора 1s з обмоткою 1w. Загалом тяговий момент запропонованої конструкції та його пульсація є такими ж як і у класичного ВІД. Для збільшення моменту та зменшення його пульсації є доцільним: аналіз форми полюсів, що забезпечують найбільше значення моменту та регулювання форми струму обмоток статора.

Вибір профілю полюсів ВІД
Frot F
Аналіз форми полюсів в Comsol Multiphysics
Список літератури
Excitation Switched Reluctance Motor for Torque Ripple
Reluctance Motor Performance for Electric Vehicles
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call