Influence of permanent magnet and width of stator slot to cogging torque reduction in PMSG using anti-notch and cutting edge method

Herlina, .; Setiabudy, Rudy; Rahardjo, Amien

doi:10.1109/qir.2017.8168520

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“…Just like the anti‐notch geometry, the slot opening of the stator where the anti‐notch is applied also affects the success of the method. When the stator slot opening width is equal to the width of the anti‐notch, the cogging torque has received the lowest value 27 . Similar to this effect, the stator teeth shape (Round, Parallel type etc.)…”

Section: Introductionmentioning

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Cogging torque analysis in permanent magnet synchronous generators using finite elements analysis

Dalcalı

2020

Int Trans Electr Energ Syst

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Background: A number of generator types are used as energy converters in wind turbines. Despite the advantages of PMSG such as high-power density, high efficiency and low speed, the effect of the cogging torque occurring in PMSG must be reduced. Aim: The aim of this study is cogging torque optimization of internal rotor, surface mounted, PMSGs used in wind turbines with high number of slots and poles (84/14). Materials and methods: The performance and cogging torque characteristic of the generator have been studied by the finite element analysis (FEA) method. Results: While the cogging torque value of the initial generator 580 mNm, with changing skew it is optimized to 277.04 mNm, with changing pole arc offset it is tuned to 550 mNm. With a notch on the magnet and teeth it is minimized to 417.25 mNm and 383.9 mNm, respectively. Finally, increasing the ratio of slot opening to slot pitch, undermine the value of cogging torque. Conclusions: The obtained results illustrate that any improvement in cogging torque characteristic using the applied methods accordingly compromises other merits such as flux density, output power, labor and cost.

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Section: Introductionmentioning

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“…When the stator slot opening width is equal to the width of the anti-notch, the cogging torque has received the lowest value. 27 Similar to this effect, the stator teeth shape (Round, Parallel type etc.) in which the anti-notch is applied changes the effectiveness of the method.…”

Section: Introductionmentioning

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Cogging torque analysis in permanent magnet synchronous generators using finite elements analysis

Dalcalı

2020

Int Trans Electr Energ Syst

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“…So können ungleiche Zahnbreiten in Maschinen mit Zahnspulenwicklung zur Reduktion der Pendelmomente genutzt werden [7]. Zusätzliche Einkerbungen oder Ausprägungen an den Statorzähnen führen zur Reduktion von Rastmomenten [8]. In PMSM mit vergrabener V-förmiger Magnettopologie wirkt sich ein asymmertrisches V mit unterschiedlichen Magnetlängen innerhalb eines Pols positiv auf die Drehmomentwelligkeit aus [9].…”

Section: Introductionunclassified

Einfluss der Rotorgeometrie auf Schwingungs- und Geräuschemissionen elektrischer Fahrzeugantriebe

England

Ponick

2021

Elektrotech. Inftech.

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ZusammenfassungPermanentmagneterregte Synchronmaschinen werden im Bereich der Traktionsmaschinen in der Regel mit einer Rotorstaffelung ausgeführt, d. h. der Rotor wird ähnlich wie bei der Nutschrägung entlang des Blechpakets segmentweise um insgesamt eine Nutteilung am Umfang versetzt, um Parasitäreffekte wie Drehmomentwelligkeit zu reduzieren und das akustische Verhalten zu verbessern. Allerdings wird durch die Staffelung der Rotorsegmente in axialer Richtung die Hauptwellenflussverkettung der Permanentmagnete gegenüber einer ungestaffelten Maschine verringert. Daher muss in einer gestaffelten Maschine mehr Magnetmaterial eingesetzt werden als in einer ungestaffelten Maschine, um das gleiche Drehmoment zu erreichen, was sich in den Kosten niederschlägt. Darüber hinaus ist die Staffelung ein vergleichsweise aufwendiger Schritt im Fertigungsprozess, sodass sich die Produktionszeit je Maschine erhöht und letztendlich die Kosten steigen.In diesem Artikel wird der Einfluss einer Rotorpolweitenmodulation auf das Betriebsverhalten für V-förmig vergrabene Magnettopologien untersucht. Es wird bewertet, ob mithilfe dieser zusätzlichen Modifikation der Maschinengeometrie ein Antrieb ohne Staffelung ausgeführt werden kann, der die Vorgaben des Lastenhefts in Bezug auf die Drehmomentwelligkeit sowie auf das maximale Drehmoment einhält und gleichzeitig die Geräuschemissionen begrenzt. Zur vorteilhaften Gestaltung einer Rotorpolweitenmodulation wird eine Kombination der Magnetöffnungswinkel mittels eines analytischen Netzwerks identifiziert, die die für die Anregung von Pendelmomenten und Geräuschen kritischen Feldwellen des Rotors reduzieren kann. Anschließend werden die analytischen Ergebnisse mit FEM-Berechnungen validiert. Der Einfluss der Rotorpolweitenmodulation auf das Drehmomentverhalten sowie die Geräuschanregung wird mit der gestaffelten Referenzmaschine verglichen.

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Enhancement of Cogging Torque Reduction on Inset Permanent Magnet Generator by Using Magnet Edge Shaping Method

Nur

Herlina

2018

2018 International Conference on Electrical Engineering and Computer Science (ICECOS)

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Influence of permanent magnet and width of stator slot to cogging torque reduction in PMSG using anti-notch and cutting edge method

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Cogging torque analysis in permanent magnet synchronous generators using finite elements analysis

Cogging torque analysis in permanent magnet synchronous generators using finite elements analysis

Einfluss der Rotorgeometrie auf Schwingungs- und Geräuschemissionen elektrischer Fahrzeugantriebe

Enhancement of Cogging Torque Reduction on Inset Permanent Magnet Generator by Using Magnet Edge Shaping Method

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