Pomoćni žlijeb jezgre rotora ispod stalnog magneta
Iako motor prikazan na slici 1 koristi površinski umetnuti trajni magnet kruha, radijalno polje magnetomotorne sile u zračnom rasporu motora još uvijek nije sinusoidalno. Štoviše, otvor otvora statora uzrokuje da se duljina zračnog raspora neravnomjerno rasporedi u smjeru oboda, čime se pogoršava ne-sinusoidnost magnetske gustoće zračnog raspora. Ovi faktori mogu uzrokovati zakretni moment motora i valovitost zakretnog momenta tijekom opterećenja. Za motor s trajnim magnetima koji je umetnut na površinu, pomoćni žlijeb se formira na jezgri rotora ispod permanentnog magneta kako bi se promijenila ekvivalentna duljina zračnog raspora, čime se mijenja raspodjela magnetske gustoće zračnog raspora, te se stoga očekuje smanjenje glasnog pulsiranja momenta.
3.1 pravokutni pomoćni utor
Kao što je prikazano na Sl. 2, ispod svakog magnetskog pola jezgre rotora motora formiraju se dva pravokutna utora simetrična oko središnje linije, a rubovi pravokutnih žljebova poravnani su s rubovima trajnih magneta. Širina utora je postavljena na l1, a dubina na h1. Učinak zakretnog momenta motora može se mijenjati s veličinom pravokutnog utora kao što je prikazano na slici 3. Na slici se može vidjeti da kako je pravokutna dubina utora h1 prikladno povećana, valovitost okretnog momenta motora se smanjuje.
U isto vrijeme, kada je dubina utora konstantna, veličina pulsiranja zakretnog momenta se prvo smanjuje, a zatim se povećava kako se širina žlijeba povećava, a prosječni okretni moment očigledno se smanjuje kako se širina žlijeba povećava. Iz slike se vidi da je valovitost okretnog momenta optimalno 6,2% kada je l1 = 7mm, h1 = 4mm, ali je prosječni okretni moment smanjen na 49,9 Nm. Slika 4 prikazuje valni oblik radijalnog magnetskog toka zračnog raspora bez opterećenja referentnog prototipa bez pomoćnog proreza i motora s gore spomenutim optimalnim pomoćnim prorezom. Može se vidjeti da je pogodan pravokutni pomoćni žlijeb pogodan za smanjenje harmoničke komponente magnetske gustoće zračnog raspora. Naravno, otvaranje pomoćnog žlijeba će uzrokovati povećanje ekvivalentne duljine zračnog raspora, što neizbježno uzrokuje pad prosječnog okretnog momenta.
Kada su četiri pravokutna pomoćna utora simetrična oko središnje linije kao što je prikazano na Sl. 5, pet parametara od l1, h1, x1, l2 i h2 su optimizirani i analizirani. Iz slike 6 se može vidjeti da kada je veličina žljeba konstantna, valovitost okretnog momenta motora postaje veća s povećanjem udaljenosti xl između dva pravokutna pomoćna utora. Može se vidjeti da na učinak motora uvelike utječe pomoćni žlijeb blizu ruba magnetskog pola. Optimalni rezultat u simulaciji je da kada je l1 = 7mm, h1 = 4mm, x1 = 0.5mm, l2 = 1mm, h2 = 2mm, prosječan okretni moment motora iznosi 49.6Nm, a valovitost momenta je 5.5%. Za razliku od slučaja kada se dodaje samo simetrični pojedinačni pravokutni pomoćni žlijeb, razumno dodavanje unutarnjeg pomoćnog žlijeba može dodatno ublažiti valovitost zakretnog momenta, ali istovremeno se smanjuje i prosječni okretni moment. Jednostavna metoda optimizacije je optimizacija unutarnjeg spremnika kada je vanjski spremnik optimiziran.
Na temelju simetričnih četiri žljebova, na unutarnjoj strani se otvara par pomoćnih žljebova da se formira simetrična šesterokutna pomoćna žljebna struktura. Optimizirajte analizu položaja mjesta x2 i veličine l3, h3. Radi jednostavnosti, l1 = 7 mm, h1 = 4 mm, x1 = 0,5 mm, l2 = 1 mm, i h2 = 2 mm, fiksiraju se unaprijed. Rezultati proračuna konačnih elemenata pokazuju da ponovno otvaranje unutarnjeg žlijeba ne slabi valovitost zakretnog momenta. Nasuprot tome, kako se povećava udaljenost unutarnjeg žlijeba, smanjuje se i učinak motora. Prema tome, treći par pravokutnih pomoćnih žljebova nema veliki značaj.
3.2 polukružni pomoćni utor
Kako bi se proučio učinak polukružnog pomoćnog žlijeba na zakretni moment na površini umetnutog motora s permanentnim magnetima, na polu rotora ispod magnetskog čelika otvaraju se dva polukružna pomoćna utora u odnosu na središnju liniju, kao što je prikazano Na slici 7, položaj i veličina mogu biti ograničeni i optimizirani s l1, r1, a rezultat je prikazan na slici 8. Mreža momenta je minimalno 4,9%, ali je prosječan pad okretnog momenta 49,3 Nm. Može se vidjeti da se valovitost momenta prvo smanjuje, a zatim raste s povećanjem radijusa žlijeba.
Kada je vanjski polukružni pomoćni žlijeb optimalan, par polukružnih pomoćnih žljebova se otvara na unutarnjoj strani. Optimizacija ograničenja internih pomoćnih utora po parametrima x1 i r2. Međutim, izračun konačnih elemenata pokazuje da otvaranje unutarnjeg pomoćnog žlijeba ne igra ulogu u slabljenju valovitog momenta, tako da nije prikazan.
