یک ماشین شیار کسری با سیم پیچی متمرکز با ساختار آهنربای داخلی

ساختار شیار کسری با سیم پیچ متمرکز توجهات روز افزونی را در زمینه موتورهای بدون جاروبک آهنربای دایم به دلیل چگالی توان بالا، بازدهی مناسب، تلفات مسی کم و قابلیت اطمینان بالا جلب کرده است. این ویژگی ها، ساختار مذکور را به عنوان نماینده ای بالقوه برای بکارگیری در کاربردهایی که نیازمند چگالی توان و بازدهی بالاست ازقبیل: سیستم پیشران کشتی و زیردریایی برقی و خودروهای برقی تبدیل کرده است. بحث و بررسی کاملی در مورد انتخاب ترکیبات مختلف شیار-قطب از نقطه نظر ضریب سیم پیچی، کشش مغناطیسی غیر متقارن، گشتاور دندانه و ملاحظات مربوط به کاربرد ارایه گردیده است که سبب محدود نمودن دایره انتخابات به دو ترکیب شیار-قطب شده است. یک الگوریتم ترکیبی برای طراحی دو ماشین شیارکسری سیم پیچ متمرکز با روتور آهنربای دایم داخلی پیشنهاد گردیده است که دارای سرعت و دقت بالا به صورت همزمان می باشد. یک مقایسه کامل بین دو نمونه ماشین آهنربای دایم داخلی با شیار کسری و سیم پیچی متمرکز ارایه گردیده است که در آن توزیع هارمونیک های فضایی چگالی شار مغناطیسی روتور و آرمیچر در فاصله هوایی بررسی شده است. به منظور صحت سنجی نتایج طراحی و شبیه سازی، یک ژنراتور با شیار کسری و سیم پیچی متمرکز و روتور آهنربای داخلی با توان نامی 2 کیلووات و سرعت اسمی 1500 دور بر دقیقه ساخته شده است که نتایج حاصله از تست با نتایج شبیه سازی مقایسه گردیده است. بر اساس نتایج عملی، داده های حاصل از اندازه گیری و شبیه سازی به میزان مطلوبی همخوانی داشته به طوری که میزان خطا در ولتاژ القایی در حالت بی باری برابر 3.5% و برای ولتاژ ترمینال در بار کامل برابر 4.3% می باشد.