การสร้างแบบจำลองสนามแม่เหล็กของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบฟลักซ์ตามแนวแกน โดยใช้วิธีไฟไนท์อิลิเมนต์แบบ 3 มิติ
คำสำคัญ:
มอเตอร์ฟลักซ์แนวแกน, แม่เหล็กถาวร, วิธีไฟไนท์อิลิเมนต์ 3 มิติ, ยานยนต์ไฟฟ้าบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาผลกระทบของตำแหน่งการติดตั้งแม่เหล็กถาวรต่อการกระจายสนามแม่เหล็กและลักษณะแรงบิดในมอเตอร์แกนฟลักซ์ โดยใช้เครื่องมือจำลองเชิงตัวเลขด้วยระเบียบวิธีไฟไนท์อิลิเมนต์สามมิติ (3D-FEM) ที่พัฒนาขึ้นเอง รูปแบบที่วิเคราะห์ประกอบด้วยมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบฝังในแกนโรเตอร์ (IPMSM) และแบบติดตั้งที่ผิวโรเตอร์ (SPMSM) ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า IPMSM ให้การกระจายศักย์เวกเตอร์แม่เหล็กที่สม่ำเสมอกว่า และมีแรงบิดเฉลี่ยสูงกว่า SPMSM อย่างมีนัยสำคัญ ข้อค้นพบนี้สนับสนุนแนวทางการออกแบบที่เหมาะสมสำหรับมอเตอร์แกนฟลักซ์ในยานยนต์ไฟฟ้า โดยมุ่งเน้นการเพิ่มสมรรถนะและการลดขนาดของมอเตอร์
เอกสารอ้างอิง
T. F. Chan and L. L. Lai, “An axial-flux permanent-magnet synchronous for a direct-coupled wind-turbine system,” IEEE Trans. Energy Convers., vol. 22, no. 1, pp. 86–94, Mar. 2007.
S. Javadi and M. Mirsalim, “Design and analysis of 42-V coreless axial-flux permanent-magnet generators for automotive applications,” IEEE Trans. Magn., vol. 46, no. 4, pp. 1015–1023, Apr. 2010.
A. Kampker et al., "Comprehensive Review and Systemization of the Product Features of Axial Flux Machines," 2024 1st International Conference on Production Technologies and Systems for E-Mobility (EPTS), Bamberg, Germany, 2024.
Aydin, M., Gulec, M., Demir, Y., et al.: Design and validation of a 24-pole coreless axial flux permanent magnet motor for a solar powered vehicle’. 2016 XXII Int. Conf. on Electrical Machines (ICEM), Lausanne, Switzerland,2016, pp. 1493–1498.
Benzaquen J, He J, Mirafzal B. Toward more electric powertrains in aircraft: Technical challenges and advancements. CES Trans Electric Motors Syst 2021;5(3): 177–193.
B. V and C. C, "Characteristic Stability Analysis of Axial Flux Motors in Comparison with Radial Flux Motors Subjected to EV Application," 2023 IEEE International Conference on Power Electronics, Smart Grid, and Renewable Energy (PESGRE), Trivandrum, India, 2023, pp. 1-6.
A. Bunmat and P. Pao-la-or, (2015). Analysis of magnetic field effects operators working a power transmission line using 3-D finite element method, 2015 18th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Pattaya, Thailand, pp. 1187-1191.
P. Saikham, P. Pao-La-Or, T. Yuangkaew, and A. Bunmat, (2023). Electromagnetic Field Simulation of Pantograph for Electric Train Using 3D Finite Element Method, 2023 International Electrical Engineering Congress (iEECON), Krabi, Thailand, pp. 68-71.
M. V. K. Chari and S. J. Salon, (2000). Numerical methods in electromagnetism, Academic Press, USA.
Jr.W.H. Hayt and J.A. Buck, (2006). Engineering Electromagnetics (7th edition), McGraw-Hill, Singapore.
S. Hadi, (1999). Power System Analysis, Senior Consulting Edition (3rd ed.), New York: Mc-Graw Hill.
R. Lerch, (1990). Simulation of piezoelectric devices by two and three dimension finite element, IEEE Transactions on Ultrasonics, 37 (2): 233-247.
M. Ibrahim and A. Abd-Elhady, (2017), Calculation of Electric Field and Partial Discharge Activity Reduction for Covered Conductor/High Voltage Insulator Systems, Electric Power Systems Research, vol. 144, pp. 72-80.
P. Pao-la-or, and A. Bunmat, (2019). Shielding of Magnetic Field Effects on Operators Working a Power Transmission Lines Using 3-D FEM, International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, vol. 8, no. 5.
A. Bunmat, P. Saikham and P. Pao-La-Or, "Distributions of Flux and Electromagnetic Force in Brushless Motor Using 3-D FEM," 2023 International Electrical Engineering Congress (iEECON), Krabi, Thailand, 2023, pp. 342-345.
A. Bunmat, T. Kongtham, P. Krikodsong, W. Bunyawut and T. Simma, "Magnetic Field Simulation of Multiphase Wind Generator Using 3D Finite Element Method," 2024 12th International Electrical Engineering Congress (iEECON), Pattaya, Thailand, 2024.
Mojtaba Alamdar Yazdi, Seyed Amin Saied, and Seyyed Mehdi Mirimani (2020). Design and construction of new axial-flux permanent magnet motor. IET Electric Power Applications. 14: 2389-2394.
Hao, Z.; Ma, Y.; Wang, P.; Luo, G.; Chen, Y. A Review of Axial-Flux Permanent-Magnet Motors: Topological Structures, Design, Optimization and Control Techniques. Machines 2022.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
หมวดหมู่
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิศวกรรมศาสตร์และการวิจัยเชิงนวัตกรรม
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
