Improving the Flux-Weakening Capability of Interior Permanent Magnet Machines by Number of Turn Changing Methodology

Abstract

Bu çalışmada, sınırlı akı zayıflatma (AZ) kapasitesi ve verimi aynı anda arttırabilmek için farklı sipir sayılarına sahip birbirinden izole iki adet sargısı olan bir gömülü tip kalıcı mıknatıslı (IPM) makina geliştirilmiştir. Akı ayarlayabilme aralığı, AZ kapasitesini düşüren sınırlı maksimum inverter gerilimi ve yüksek manyetik doygunluk nedeniyle sınırlanmaktadır. Kısıtlı AZ kabiliyetini geliştirmek için, ana sargıya göre daha düşük sipir sayısına sahip yardımcı bobinlerin sistematik olarak anahtarlanması ile akı bağlantısının azalmasını sağlayan benzersiz bir sarım-anahtarlama konsepti tanıtılmıştır. Sargı topolojileri, tasarım hususları, AZ ilkesi ve hesaplamaları tümüyle ele alınmıştır. Önerilen AZ kapasitesi geliştirme stratejisinin uygulanabilirliğini doğrulamak için, çeşitli sargı topolojilerine sahip IPM makinelerinin kararlı durum ve AZ performans özelliklerini belirlemek için 2-boyutlu sonlu elemanlar yöntemine (SEY) ve MatLab kodlarına dayalı bir ortak simülasyon prosedürü kullanılmıştır. Klasik ve önerilen IPM makinalarının tüm kararlı durum ve AZ performans özellikleri nicel olarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca, bu çalışmada sağlanan analitik ve sayısal hesaplamaların doğruluğunu sağlamak için, orijinal Toyota Prius 2010 IPM makinasının öngörülen verimlilik haritası, sağlanan verimlilik ölçümleri kullanılarak doğrulanmıştır.