Бул изилдөө, электр жардамдуу руль (EPS) системаларinde колдонууга мүмкүн болгон consequent-pole туруктуу магниттүү синхрондук моторların (CP-PMSM) момент толкундануусун азайтуу максатында ротор үстүндөгү туруктуу магнит жана темир уюлдарın жайгашууini yeniden tasarlamaktadır. Салттуу CP-PMSM yapжылуулукnda ротор уюлдардынdan бир полярдуулукnin туруктуу магнит ордуна темир уюлla түзүлүшү, аба боштугундагы магниттик агым dağılımını асимметриялуу hâle getirerek өзгөчө жуп тартиптеги гармоникаleri жана момент толкундануусун artırmaktadır. Изилдөөчүлөр бул problemi ротордун октук uzunluğunu artırmadan çözmek үчүн N уюлу, S уюлу жана темир уюлдарı ротор айланасы boyunca ар түрдүү biçimlerde yerleştiren симметриялуу жана асимметриялуу эки жаңы 2D ротор архитектурасы önermишtir.

ANSYS Maxwell 2024R1 менен реалдууleştirilen чектүү элемент analizlerinde статор, 8 уюл/12 уяча комбинацияu, магнит geometrisi, аба боштугу, ротор жана статор boyutları менен изилдөө шарттары sabit tutulmuş; негизги катары ротор уюл жайгашууi жана темир уюл жаа катышы incelenmишtir. Nihai 2D analizde салттуу CP-PMSM'nin %36,91 болгон момент толкундануусу симметриялуу дизайнда %2,76'ya, асимметриялуу дизайнда %3,59'a түшкөн. Buna karşılık орточо момент 4,43 Nm'den sırasıyla 3,71 жана 3,94 Nm'ye төмөндөгөн. Жыйынтык dolayжылуулукyla гана “дагы fazla момент” эмес, момент мүмкүнчүлүгү менен момент сапаты arasındaki дизайн ödünleşimini көрсөтөт.

Ek 3D чектүү элемент анализиnde октук агып кетүү агымы жана уч эффекттери hesaba katıldığında mutlak момент толкундануусу маанилери жүкselmишtir. Салттуу yapı %40,8, симметриялуу дизайн %6,0 жана асимметриялуу дизайн %7,5 момент толкундануусу vermишtir. Buna rağmen сунушталган эки ротор жайгашуусуnin салттуу yapıya ылайык avantajlı тизилишsı korunmuştur. Cogging моментu да 192,38 mNm'den симметриялуу yapıda 54,66 mNm'ye, асимметриялуу yapıda 34,63 mNm'ye төмөндөгөн.

Сунушталган уюл жайгашууleri гана момент толкундануусун өзгөртүүmишtir. BEMF жалпы гармоникалык бурмалануу (THD) салттуу yapıda %8 iken симметриялуу modelde %3,2 жана асимметриялуу modelde %3,6 катары hesaplanmıştır. Demir kaybı 18,3 W'dan болжол менен 16,2 W seviyesine, магниттин куюн ток жоготуусу болсо 1,02 W'dan болжол менен 0,79 W'a төмөндөгөн. Демек симуляция жыйынтыктарı, дагы düzgün магниттик агым dağılımının момент сапаты жана bazı электромагниттик жоготуу göstergeleri açжылуулукndan бирге avantaj sağlayabileceğini көрсөтөт.

Түркия жагынан изилдөөnın öнымдуулукi, otomotiv электр жардамдуу руль моторlarında термелүү жана момент пульсациясыnu azaltmaya yönelik ротор дизайнının гана дагы fazla магнит колдонуу менен эмес, учурдагы магнит жана темир уюлдарın электромагниттик катары дагы dтоскоолдукi жайгашууlenmesiyle да gelишtirilebileceğini göstermesidir. Ошентсе да изилдөө fiziksel EPS мотор прототипi үстүндө deneysel катары ырасталган эмес. Üretim toleransları, ротордун механикалык бекемдиги, инвертердин сызыктуу эместиктери, монтаж каталары, температура жана реалдуу руль системасы термелүүleri жыйынтыктарı değишtirebileceğinden, bildirilen симуляция маанилери түздөн-түз сериялык өндүрүш performansı катары kabul edilmemelidir.

EPS мотордунда момент толкундануусу эмне үчүн öнымдуулукlidir?

Elektrik destekli руль системасы, айдоочуnün руль кыймылini elektrik мотордуyla destekler. Ошондуктан мотордун ürettiği моментun гана орточо көлөмү эмес, dönüş boyunca эмне kadar düzgün болгону да öнымдуулукlidir. Motordaki periyodik момент değишimleri руль сезимиэмне, mekanik термелүүe жана акустикалык ызы-чууye aktarılabilir.

Изилдөөда колдонулган негизги мотор ailesi туруктуу магнитlı senkron моторdur. Салттуу PMSM'lerde ротор уюлдарı туруктуу магниттерla oluşturulabilirken CP-PMSM ыкмасыnda бир полярдуулукdeki магнитın ордуна ротор demiri колдонулат. Ошентип туруктуу магнит көлөмүnın азайтылышы максатlenir.

Бирок бул материал avantajının электромагниттик бир bedeli vardır: магнит kutbu менен темир уюл ошол эле магниттик davranışı göstermediği үчүн ротор айланасындаки аба боштугу агым тыгыздыгы ideal simetrisini kaybeder.

Салттуу CP-PMSM'deki негизги problem эмне?

Салттуу yapıda туруктуу магнитtan çıkan негизги магниттик агым статорdan geçerek каршы полярдуулукyi oluşturan темир уюл аркылуу ротор өзөгүэмне döner. Бирок бир уюл реалдуу туруктуу магнит, каршы уюл болсо ферромагниттик ротор материалsi olduğundan эки kutbun oluşturduğu аба боштугу alanı birbirinin толук simetriği эмесdir.

Изилдөөнүн аба боштугу агым тыгыздыгы салыштырууsı, салттуу CP-PMSM'nin normal беттик магниттүү PMSM'ye ылайык өзгөчө жуп тартиптеги гармоникаlerde дагы жүкsek мазмун oluşturduğunu көрсөтөт. Бул гармоникаler BEMF dalga biçimini bozar жана электромагниттик моментta periyodik değишimler meydana getirir.

Изилдөөnın негизги дизайн ыкмасы бул nedenle магнит көлөмүnı artırmak эмес, ротор айланасындаки N, S жана темир уюл тизилишsını değишtirerek магниттик агым simetrisini iyileştirmektir.

Дагы мурун колдонулган октук çözüm neydi?

Önceki бир ыкмада N-CP-PMSM жана S-CP-PMSM роторлорı мотор огу boyunca üst üste бириктирилген. İki yapının çift mertebeli BEMF гармоникалары болжол менен zıt karakter gösterdiğinden бирге kullanıldığında bazı гармоникаларыn birbirini kısmen iptal etmesi sağlanabilmektedir.

Бирок bunun үчүн эки ротор bölümünün октук катары birleştirilmesi керек. Изилдөөчүлөр бул çözümün октук агып кетүү агымы oluşturabildiğini, роторлор арасында ek аба боштугу gerektirdiğini, мотордун октук uzunluğunu artırabildiğini жана электромагниттик davranışın мааниlendirilmesi үчүн үч өлчөмдүү чектүү элемент анализиэмне ihtiyaç doğurduğunu belirtmektedir.

Жаңы изилдөөнүн максатi benzer гармоника dтоскоолдукeme etkisini ротордун октук yönünde эмес, бир ротордун экологиялык уюл жайгашууi ичинде elde etmektir.

Сунушталган ротор архитектурасында эмне değишiyor?

Үч мотор салыштырылган:

• салттуу CP-PMSM,
• симметриялуу уюл жайгашууli CP-PMSM,
• асимметриялуу уюл жайгашууli CP-PMSM.

Motorların статорu, уяча жана уюл саны, туруктуу магнит biçimi, аба боштугу, пакет узундугу жана электромагниттик изилдөө шарттары ошол эле tutulmuştur. Ошентип жыйынтыктарdaki негизги айырмасыn ротор уюлдарынын жайгашуусуnden ширетүүlanması amaçlanmıştır.

Simetrik ротор жайгашуусу кантип иштейт?

Simetrik CP-PMSM'да уюлдар yarım mekanik periyot boyunca N уюлу – темир уюл – темир уюл – S уюлу түрүндө жайгашууlenmektedir. Ошентип салттуу CP-PMSM'den ар түрдүү катары ошол эле mekanik periyot içerisinde hem N hem S полярдуулукli туруктуу магниттер бар.

Amaç эки ар түрдүү полярдуулукnin oluşturduğu alan таасирлерин ротор айланасында дагы dтоскоолдукi dağıtmak жана бир полярдуулукli салттуу CP-PMSM'nin магниттик asimetrisini азайтууtır.

Kalıcı магнитın негизги akжылуулук аба боштугуndan статорa geçip komşu темир уюл аркылуу geri dönmektedir. Бирок изилдөөнүн агым жолу şemasında, akının бир bölümünün максатlenen темир уюл ордуна башка бир туруктуу магнитa yönelerek агып кетүү агымы yolu oluşturabileceği gösterilmektedir.

Эмне үчүн bölümlendirilmиш ротор kullanılıyor?

Сунушталган эки жаңы yapıda ротор өзөгү уюл çiftleri арасында bölümlendirilmишtir. Bunun amacı туруктуу магнит менен komşu уюлдар arasındaki istenmeyen магниттик kaçak yolunu zorlaştırarak негизги akının дагы ири bölümünü аба боштугуna yönlendirmektir.

Изилдөөчүлөр pratik бир EPS мотордунда бул bölümlendirilmиш ротордун механикалык бекемдикının магниттик olmayan köprüler же tutucu kovanlar колдонуу менен desteklenebileceğini belirtmektedir. Бирок бул mekanik çözüm изилдөөда физикалык прототип катары üretilip dayanım testine tabi tutulmamıştır.

Aсимметриялуу ротор жайгашуусуnin айырмасы эмне?

Aсимметриялуу модель да N жана S туруктуу магнит уюлдардынı темир уюлдарla ошол эле ротор айланасында birleştirir; бирок тизилиш mekanik periyot boyunca симметриялуу эмесdir.

Изилдөөнүн магниттик агым yolu analizine ылайык симметриялуу yapıda эки belirgin агып кетүү агымы yolu bulunurken асимметриялуу yapıda N уюлуndan S уюлуna туура бир гана негизги kaçak yol турат. Aсимметриялуу уюл жайгашууi böylece симметриялуу yapıya ылайык ар түрдүү бир аба боштугу alan dağılımı жана ар түрдүү момент/гармоника dengesi üretmektedir.

Demir уюл жаа катышы эмне үчүн критикалык?

Изилдөөчүлөр ротор дизайнında туруктуу магнит көлөмүnı өзгөртүүmek максатында туруктуу магнит жаа катышыnı sabit tutmuş жана дагы төмөн maliyetli ротор demirine ait темир уюл жаа катышыnı \(\alpha_{iron}\) негизги дизайн өзгөрмөсү катары seçmишtir.

Demir уюл жаа катышы бүткүл моделдейтда 0,4 менен 0,9 арасында taranmıştır. Kalıcı магнит жаа катышы болсо 0,8'да sabit tutulmuştur.

\(\alpha_{iron}\) değишtikçe:

• магниттик агымnın темир уюлta эмне kadar yoğunlaştığı,
• агып кетүү агымыnın көлөмү,
• demir kutbun магниттик каныгууu,
• момент гармоникалары,
• орточо момент,
• момент толкундануусу

бирге değишmektedir.

Эмне үчүн 0,55 civarı avantajlı bulundu?

Simetrik модель кеңири örnek катары incelenmишtir. \(\alpha_{iron}=0,4\), 0,55 жана 0,9 durumlarının akı yolları менен момент гармоникалары салыштырылган.

\(\alpha_{iron}=0,4\) olduğunda жүкsek магниттик direnç nedeniyle akı темир уюл үстүндө дагы fazla yoğunlaşmaktadır. \(\alpha_{iron}=0,9\) olduğunda komşu темир уюлдар arasındaki kaçak yolun магниттик direnci azalmakta жана дагы fazla akı istenmeyen rotaya yönelmektedir.

\(\alpha_{iron}=0,55\) seviyesinde болсо изилдөө дагы düzgün бир akı dağılımı көрсөткөн. Tork спектрunda өзгөчө басымдуу üçüncü жана алтыncı гармоникаларыn бул чекитda azaldığı жана орточо момент сакталатken момент толкундануусунун minimuma yaklaştığı görülmüştür.

Nihai салыштыруу үчүн seçilen темир уюл yay катыштары:

Hava aralığı магниттик талааı кантип değишti?

Салттуу CP-PMSM'да магниттик агым темир уюл чөйрөsinde дагы yoğun жана асимметриялуу түрдө dağılmaktadır. Simetrik жана асимметриялуу моделдейтда N жана S магниттерın yeniden dağıtılması, аба боштугу агым тыгыздыгыnun pozitif жана negatif yarı periyotları arasındaki dengeyi gelишtirmишtir.

FFT analizi да жаңы yapıların bazı төмөн тартиптеги гармоникалары baskıladığını көрсөткөн. Изилдөөда бул durum N-CP-PMSM жана S-CP-PMSM tarafından түзүлгөн басымдуу гармоникаларыn болжол менен zıt faz ilишkisi göstermesiyle açıklanmaktadır.

Жаңы роторлор бул эки уюл tipini бир ротор айланасыэмне dağıttığı үчүн гармоникаларыn толукamı эмес бирок бир bölümü birbirini iptal edebilmektedir.

BEMF dalga biçimi эмне kadar iyileşti?

Дагы төмөн THD, BEMF dalga biçiminin ideal sinüzoidal şekle дагы жакын болгонун көрсөтөт. Ар бир эки жаңы ротор уюлдарынын жайгашуусу салттуу CP-PMSM'ye ылайык дагы төмөн гармоника bozulma vermиш; симметриялуу yapı бул ölçütte en төмөн мааниси sağlamıştır.

Tork dalgalanmasında asıl жыйынтык эмне?

Nihai 2D чектүү элемент анализиnde салттуу мотордун орточо моментu 4,43 Nm жана момент толкундануусу %36,91 катары hesaplanmıştır.

Simetrik ротор жайгашуусуnde орточо момент 3,71 Nm'ye düşerken момент толкундануусу %2,76'ya төмөндөгөн. Aсимметриялуу ротор жайгашуусуnde болсо орточо момент 3,94 Nm жана момент толкундануусу %3,59 olmuştur.

Бул жыйынтыктарın öнымдуулукli tarafı, 3D analizde mutlak момент толкундануусунун 2D болжолуnden дагы жүкsek çıkmasıdır. Eksenel агып кетүү агымы жана уч эффекттери кошулган edildiğinde 2D modelin mutlak performans rakamlarının aynen korunmadığı görülmektedir. Buna rağmen ар бир эки сунушталган ротор дизайнı салттуу CP-PMSM'den belirgin түрдө дагы төмөн момент толкундануусу göstermeye devam etmишtir.

Ortalama момент эмне үчүн düştü?

Салттуу CP-PMSM, жаңы yapılara kıyasla дагы төмөн kaçak магниттик агымya sahip olduğundan en жүкsek орточо моментu üretmишtir. Жаңы уюл жайгашууleri магниттик талаа simetrisini жана гармоника davranışını gelишtirirken bazı ilave агып кетүү агымы yolları meydana getirmишtir.

Ошондуктан изилдөө, жаңы ротор жайгашуусуnin ар бир электромагниттик ölçütte üstün болгонун iddia etmemektedir. Негизги жыйынтык, орточо моментtan белгилүү ölçüde ödün vererek өтө дагы düzgün бир момент çıkışı elde edilmesidir.

EPS сыяктуу айдоочуnün руль аркылуу mekanik кайтарым байланышi түздөн-түз hissedebildiği колдонмоlarda изилдөөчүлөр момент толкундануусу, термелүү жана cogging моментиndaki azalmanın бул ödünleşimi anlamlı hâle getirebileceğini savunmaktadır.

Cogging моментu кантип değишti?

Cogging моментu, ротор магниттерının статор уячаlarıyla etkileşiminden doğan жүкsüz periyodik момент компоненттиdir. Изилдөөда ротор уюлдарынын жайгашуусуnin өзгөртүлүшү cogging моменти гармоникаларыni да күчтүү түрдө değишtirmишtir.

Aсимметриялуу дизайн %3,6 BEMF THD менен симметриялуу modelden biraz дагы жүкsek гармоника bozulma göstermesine rağmen en төмөн cogging моментиna, 34,63 mNm'ye ulaşmıştır. Бул жыйынтык да симметриялуу жана асимметриялуу архитектураlerin ар түрдүү performans ölçütlerinde ар түрдүү avantajlara sahip болгонун көрсөтөт.

Kayıplar arttı бы?

Изилдөөчүлөр төмөн момент толкундануусунун дагы жүкsek электромагниттик жоготуу karşılığında elde edilip edilmediğini да kontrol etmишtir.

Ар бир эки сунушталган modelde да изилдөөнүн raporladığı demir жана магнит куюн ток kayıpları салттуу modelden дагы төмөн табылган. Ошондуктан incelenen электромагниттик koşullarda момент толкундануусунун азайтылышы бул эки негизги kayıp компоненттиnin artması pahasına реалдууleşmemишtir.

2D дизайн эмне үчүн öнымдуулукli?

Сунушталган yapının негизги geometrik avantajı N жана S consequent-pole таасирлерин ротордун огуnde эки ayrı мотор bölümü катары üst üste yerleştirmek ордуна бир ротор айланасында бириктирүүsidir.

Ошентип мурунки октук birleşim ыкмасыndaki ilave октук ротор uzunluğu жана эки ротор arasındaki октук аба боштугу gereksiniminin önüne geçilmesi максатlenmишtir.

Бирок изилдөөnın kendisi seçilen моделдейт үстүндө 3D FEA да yapmıştır. Демек “3D analiz gerektirmiyor” ifadesi жыйынтыктарın үч өлчөмдүү fiziksel etkilerden толукamen көз карандысыз болгону anlamına gelmemelidir. Nitekim 3D жыйынтыктарда момент жана момент толкундануусу маанилериnin 2D modelden ар түрдүү болгону görülmektedir.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• Rotor чөйрөsinde N, S жана темир уюлдарın yeniden жайгашууlenmesi CP-PMSM'nin аба боштугу магниттик агым simetrisini gelишtirebilir.
• Сунушталган симметриялуу жана асимметриялуу yapılar incelenen modelde BEMF гармоника bozulmasını azaltmıştır.
• 2D FEA'да момент толкундануусу %36,91'den %2,76 жана %3,59'a түшкөн.
• 3D FEA mutlak маанилери değишtirmиш бирок сунушталган yapıların төмөн момент толкундануусу eğilimini korumuştur.
• Cogging моментu ар бир эки жаңы ротор жайгашуусуnde салттуу CP-PMSM'den төмөн hesaplanmıştır.
• Demir kaybı жана магниттин куюн ток жоготуусу сунушталган моделдейтда artmamış, aksine ширетүүta дагы төмөн маанилер маалымдалган.
• Demir уюл жаа катышы, момент жана момент толкундануусу arasındaki dengeyi öнымдуулукli ölçüde etkilemишtir.
• Simetrik модель үчүн \(\alpha_{iron}=0,55\) civarı төмөн üçüncü жана алтыncı момент гармоникаларыyle байланыштырылган.

Изилдөөнүн destмуунediği же henüz ырастооdığı жыйынтыктар

• Сунушталган роторлор fiziksel EPS мотор прототипi үстүндө deneysel катары текшерилген эмес.
• Реалдуу araç руль сезими же айдоочу konforu ölçülmemишtir.
• Akustik ызы-чуу үчүн fiziksel ses өлчөөü yapılmamıştır.
• Bölümlendirilmиш ротордун механикалык бекемдикı deneysel ротор hız testleriyle ырасталган эмес.
• Üretim toleranslarının момент толкундануусуna etkisi nicel катары ölçülmemишtir.
• İnverter сызыктуу olmayanlıkları жана реалдуу kontrol системасы каталары deneysel катары кошулган edilmemишtir.
• Изилдөөнүн жыйынтыктарı ар түрдүү уюл/уяча комбинацияларı же ар түрдүү мотор boyutları үчүн автоматтык катары geçerli kabul edilemez.
• Жаңы yapıların сериялык өндүрүш maliyeti же üretilebilirliği nicel бир maliyet изилдөөsıyla мааниlendirilmemишtir.

Изилдөөнүн ыкмасы жана жыйынтыктары

Sonlu элемент modelinin негизги дизайн parametreleri

Karşılaştırmanın ротор уюлдарынын жайгашуусуэмне odaklanabilmesi үчүн статор yapжылуулук, уюл/уяча саны, туруктуу магнит şekli, аба боштугу uzunluğu, пакет узундугу жана analiz шарттары ошол эле tutulmuştur. Mıknatıs жана темир уюл kalınlıkları да бүткүл моделдейтда 3 mm катары бекитилгенtir.

Analiz yazılımı жана дизайн ыкмасы

Elektroмагниттик analizler ANSYS Maxwell 2024R1 колдонуу менен реалдууleştirilmишtir. Ana дизайн жана parametrik analiz 2D FEA менен жүргүзүлгөн. Nihai seçilen роторлор ayrıca үч өлчөмдүү FEA менен мааниlendirilerek октук агып кетүү агымы жана уч эффекттериnin жыйынтык eğilimini өзгөртүп өзгөртүүdiği kontrol edilmишtir.

Demir уюл жаа катышы сканерлөөsı

Kalıcı магнит жаа катышы 0,8'да sabit сакталатken темир уюл жаа катышы:

\[ 0,4 \leq \alpha_{iron} \leq 0,9 \]

aralığında değишtirilmишtir.

Parametrik analiz кийинsında момент толкундануусу менен орточо момент arasındaki denge dikkate alınarak:

• салттуу модель үчүн \(\alpha_{iron}=0,50\),
• симметриялуу модель үчүн \(\alpha_{iron}=0,55\),
• асимметриялуу модель үчүн \(\alpha_{iron}=0,55\)

seçilmишtir.

Tork dalgalanmasının tanımı

Изилдөөда момент толкундануусу:

\[ T_{ripple}= \frac{T_{max}-T_{min}}{T_{avg}}\times100\% \]

түрүндө hesaplanmıştır. Бул жерде \(T_{max}\) жана \(T_{min}\) момент dalga biçiminin maksimum жана minimum маанилериni, \(T_{avg}\) болсо орточо электромагниттик моментu temsil eder.

Cogging моментunun tanımı

Tepe-tepe cogging моменти:

\[ T_{cogging}=T_{cog,max}-T_{cog,min} \]

менен tanımlanmıştır.

BEMF жалпы гармоникалык бурмалануу

Geri elektroмотор kuvveti dalga biçiminin гармоника bozulması:

\[ THD= \frac{\sqrt{\sum_{n=2}^{\infty}E_n^2}}{E_1} \]

менен бааланган. \(E_1\) негизги гармоника амплитудасыni, \(E_n\) болсо n'inci гармоника компонентти temsil eder. Дагы төмөн THD, BEMF dalga biçiminin sinüs biçimine дагы жакын болгонун ifade eder.

Nihai электромагниттик көрсөткүч салыштырууsı

Simetrik жана асимметриялуу yapı арасында бир гана kazanan var бы?

Жыйынтыктар бир гана modelin бүткүл performans ölçütlerinde en iyi болбогонун көрсөтөт.

Simetrik дизайн:

• en төмөн 2D момент толкундануусун vermишtir: %2,76,
• en төмөн 3D момент толкундануусун vermишtir: %6,0,
• en төмөн BEMF THD маанисиni vermишtir: %3,2,
• бирок сунушталган эки модель арасында дагы төмөн орточо моментa sahiptir.

Aсимметриялуу дизайн:

• 2D моментu 3,94 Nm менен симметриялуу yapıdan дагы жүкsektir,
• 3D моментu 3,83 Nm менен симметриялуу yapıdan дагы жүкsektir,
• 34,63 mNm менен en төмөн cogging моментиnu vermишtir,
• бирок момент толкундануусу симметриялуу yapıdan biraz дагы жүкsektir.

Демек ротор seçimi момент мүмкүнчүлүгү, момент толкундануусу, cogging моменти жана BEMF гармоникалары арасында кайсы ölçütün дагы мурунlikli olduğuna байланыштууdır.

2D жана 3D жыйынтыктарın айырмасы эмне anlatıyor?

3D modelde салттуу мотордун моментu 4,43 Nm'den 4,36 Nm'ye, симметриялуу modelin моментu 3,71 Nm'den 3,60 Nm'ye жана асимметриялуу modelin моментu 3,94 Nm'den 3,83 Nm'ye değишmишtir.

Дагы belirgin айырма момент толкундануусуndadır: 2D analizde симметриялуу жана асимметриялуу моделдейт %2,76 жана %3,59 verirken 3D analizde маанилер %6,0 жана %7,5 olmuştur. Бул durum октук агып кетүү агымы жана уч эффекттериnin mutlak жыйынтык үстүндө öнымдуулукli olabileceğini көрсөтөт.

Buna rağmen үч модель arasındaki негизги тизилиш değишmemишtir. Изилдөөчүлөр бул nedenle 2D дизайн ыкмасыnın ротор уюл жайгашууleri arasındaki негизги eğilimi туура yakaladığını баалооktedir.

Булак ичиндеги сандык tutarsızlıklar

Tork dalgalanması azalması: Макалаnin кыскача мазмунinde сунушталган моделдейт үчүн болжол менен 33,3 жана 34,1 yüzde puanlık azalma belirtilmektedir. Nihai Таблица 2'да салттуу, симметриялуу жана асимметриялуу маанилер sırasıyla %36,91, %2,76 жана %3,59'dur. Бул ham маанилер симметриялуу үчүн болжол менен 34,15, асимметриялуу үчүн болжол менен 33,32 yüzde puanlık айырма verir. Özet içindeki эки azalmanın модель тизилишsıyla ilишkisi бул nedenle ачык эмесdir.

Girиш bölümündeki маанилер: Girиш bölümünde симметриялуу жана асимметриялуу моделдейт үчүн момент толкундануусунун салттуу моторa ылайык болжол менен 42,61 жана 41,78 yüzde puan azалтыldığı yazmaktadır. Бул sayılar акыркы Таблица 2'deki %36,91 başlangıç момент толкундануусуyla matematiksel катары ылайыктуу эмесdir. Nihai performans салыштырууsında Таблица 2'nin ham маанилери негизги alınmıştır.

Ortalama момент azalması: Aynı girиш paragrafında орточо моментun симметриялуу жана асимметриялуу моделдейтда болжол менен %14,12 жана %8,98 azaldığı belirtilmektedir. Nihai Таблица 2'да болсо 2D момент маанилери 4,43, 3,71 жана 3,94 Nm'dir. Булактаки yüzdeler менен акыркы таблица arasındaki бул ар түрдүүlık sessizce düzeltilmemишtir.

Deneysel ырастоо sınırı

Изилдөөда fiziksel мотор imalatı, динамометр testi, реалдуу EPS системасы testi же унаа тести реалдууleştirilmemишtir. Жыйынтыктарın толукamı электромагниттик чектүү элемент анализиэмне дакүйүүktadır.

Авторлор pratik колдонмода өндүрүш толеранттуулуктары, монтаж каталары, inverter сызыктуу olmayanlığı жана mekanik термелүү nedeniyle симуляция менен өлчөө арасында айырма oluşabileceğini açıkça belirtmektedir. Сунушталган ротор жайгашуусуnin момент толкундануусун azaltma eğiliminin pratikte да korunması bekлинзаe да бул beklenti учурдагы изилдөөда deneysel катары далилlanmış эмесdir.

Булак жана ыкма жөнүндө эскертүү

Tam оригиналдуу изилдөө adı: Design of Rotor Pole Arrangement for Torque Ripple Reduction in Consequent Pole Permanent Magnet Synchronous Motors

Авторлор: Chaewon Jo, Seonghwi Kim, Ju Lee.

Yazar sırası: Булактаки sıra aynen korunmuştur.

Sorumlu yazar: Ju Lee.

Eş katkı/eş birinci yazar: Булакта böyle бир beyan жок.

Мекемелер: Department of Electrical Engineering, Hanyang University, Seoul, Republic of Korea; The Industry-University Cooperative Foundation, Hanyang University, Seoul, Republic of Korea.

Журнал: Machines.

Басма: MDPI.

Bibliyoграфик жазуу: Machines 2026, 14(6), 662.

DOI: 10.3390/machines14060662.

Расмий жарыялоо шилтемеси:https://doi.org/10.3390/machines14060662

Yayın tarihi: 8 Haziran 2026.

Булак түрү жана рецензияланганk durumu: Hakemli оригиналдуу изилдөө макалаsidir. Bilimsel ырастоо чектүү элемент анализи жана модель салыштырууsına дакүйүүktadır.

Лицензия: Creative Commons Attribution (CC BY).

Каржылоо: Изилдөө Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning (KETEP) жана Republic of Korea Ministry of Trade, Industry & Energy (MOTIE) tarafından No. RS-2024-00420625 камтуусуnda desteklenmишtir.

Маалымат жеткиликтүүлүгү: Изилдөөnın оригиналдуу katkılarının макалада bulunduğu, ek soruların sorumlu yazara yöneltilebileceği belirtilmишtir.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор çıkar çatışması болбогонун beyan etmишtir.

Автордук салымдар: Chaewon Jo жана Ju Lee kavramsallaştırmada; Chaewon Jo ыкма, yazılım, biçimsel analiz, изилдөө жана маалымат жөнгө салууда; Chaewon Jo жана Ju Lee ырастоода; Chaewon Jo жана Seonghwi Kim inceleme/жөнгө салуу жана визуалдыкleştirmede; Ju Lee gкыскача мазмунim, proje yönetimi жана finansman ediniminde тапшырма almıştır. Булакта бүткүл авторлорın yayımlanan sürümü okuyup onayladığı belirtilmektedir.

Бул Verianla макалаsindeki мотор geometrileri, магниттик агым açıklamaları, analiz шарттары, formüller, гармоника davranış, момент, момент толкундануусу, cogging моменти жана kayıp маанилери incelenen ширетүү изилдөөya дакүйүүktadır. Bibliyoграфик идентификациясыn doğrulanması тышкары сырткы ширетүүlardan жаңы bilimsel deney же табылга eklenmemишtir.

Негизги ыкмаsel sınır: Изилдөө fiziksel мотор прототипi же реалдуу EPS системасы үстүндө эксперименттик ырастоо камтыбайт. Ana дизайн 2D чектүү элемент анализиyle өркүндөтүлгөн жана seçilen yapılar 3D FEA менен ek катары kontrol edilmишtir. Üretim toleransları, монтаж каталары, inverter etkileri, mekanik термелүү, ротордун механикалык бекемдиги жана реалдуу araç шарттары deneysel катары мааниlendirilmemишtir.

Булак ички сандык tutarsızlık эскертүүсү: Özet, girиш жана акыркы Таблица 2 арасында момент толкундануусуndaki azalma жана орточо момент düşüşü үчүн birbiriyle uyuşmayan bazı yüzde ifadeleri бар. Ошондуктан Verianla макалаsinde акыркы электромагниттик салыштыруу үчүн Таблица 2'да açıkça verilen ham маанилер kullanılmış, башка ifadeler sessizce düzeltilmemишtir.