Mesin magnet kekal (PM) tanpa berus semakin popular dalam pelbagai aplikasi
disebabkan oleh penyelenggaraannya yang rendah dan kuasa motif yang mudah dikawal.
Oleh itu, kajian tentang pengaruh corak pemagnetan yang berbeza terhadap prestasi motor
PM tanpa berus tiga fasa adalah penting. Tiga corak pemagnetan seperti pemagnetan jejari,
pemagnetan selari dan pemagnetan ideal Halbach adalah pemagnetan yang lazim digunakan
dalam magnet jenis permukaan pada mesin PM tanpa berus. Perisian unsur terhingga Opera
2D digunakan untuk memodelkan dan meramalkan ciri-ciri elektromagnet dan prestasi
motor 9 slot/10 kutub dan 12 slot/ 10 kutub yang mempunyai tiga corak pemagnetan yang
dinyatakan di atas. Ciri-ciri elektromagnet dan prestasi motor tersebut adalah ketumpatan
fluks sela udara, voltan fasa teraruh, tork penugalan, tarikan magnet tidak seimbang (UMP),
induktan motor dan tork elektromagnetik (EM). Komponen harmonik voltan fasa teraruh
daripada kedua-dua motor tersebut dikira untuk menyiasat jumlah gangguan harmonik
dalam gelombang voltan fasa teraruh. Hasilnya, motor dengan pemagnetan ideal Halbach
membekalkan pemagnetan yang terbaik kerana nilai kemuncak tork penugalan, jumlah
gangguan harmonik dalam gelombang voltan fasa teraruh, UMP dan riak tork EM yang
rendah. Selain itu, pemilihan kutub-arka magnet yang optimum dapat mengurangkan
jumlah gangugan harmonik voltan fasa teraruh serta mengurangkan tork penugalan.
Pelbagai kutub-arka magnet dalam 9 slot/10 kutub motor dengan pemagnetan selari telah
pun ditunjukkan. Berdasarkan jumlah gangguan harmonik terendah dan kemuncak tork
penugalan yang kecil, kutub-arka magnet dengan 26 darjah mekanikal dipilih sebagai
kutub-arka magnet yang optimum digunakan dalam 9 slot/10 kutub motor dengan
pemagnetan selari.
_______________________________________________________________________________________________________
Permanent magnet (PM) brushless machines have gained popularity in many
applications due to its low maintenance and easily controlled motive power. Hence, it is
important to investigate the influence of different magnetization in the performance of
three-phase PM brushless motors. Three magnetization patterns such as radial
magnetization, parallel magnetization and ideal Halbach magnetization are popularly
employed in typical surface-mounted PM brushless motors. Finite-element software
Opera 2D is intensively used to model and predict the electromagnetic characteristics
and performance of 9-slot/10-pole and 12-slot/10-pole motors with three magnetization
patterns stated above and applied in the magnets. The electromagnetic characteristic and
performance of motors are air gap flux density distribution, phase back-EMF, cogging
torque, unbalanced magnetic pull (UMP), inductances of motor and electromagnetic
(EM) torque. The phase back-EMF of the motors is computed further into its harmonic
components to investigate the total harmonic distortion in the phase back-EMF
waveforms. As a result, motors with ideal Halbach magnetization gives the best
magnetization option due to its low peak cogging torque, total harmonic distortion in
the phase back-EMF, UMP and torque ripples. Besides that, optimum setting of magnet
pole-arc is sought which will be able to reduce the total harmonic distortion of phase
back-EMF and also reduce the cogging torque. The optimization of magnet pole-arc in
9-slot/10-pole motor with parallel magnetization is demonstrated. By virtue of lowest
total harmonic distortion and small peak cogging torque, 26° mechanical magnet pole
arc is chosen as the optimum magnet pole arc in the 9-slot/10-pole motor with parallel
magnetization.
Influence of magnetization patterns on performance of permanent magnet / Beh Ee Ling