تحليل و شبيه‌سازي موتور سوئيچ رلوكتانس شارمحور با استاتور تغيير ساختاريافته در حالت استاتيكي و ديناميكي

Analysis and Simulation of Axial Flux Switched Reluctance Motor with Modified Stator Structure in Static and Dynamic Conditions

در اين مقاله، ساختار جديدي از موتورهاي سوئيچ رلوكتانس شارمحور بهبود داده شده است. در اين نوع موتورها، تركيبات مختلف تعداد قطب هاي روتور و استاتور روي گشتاور موتور و عملكرد آن تأثير خواهد گذاشت. در اين راستا با تغيير در ساختار استاتور موتور سوئيچ رلوكتانسي شارمحور، نتايج بهتري براي گشتاور و شار مغناطيسي به دست خواهد آمد. ساختار بهبود يافته داراي مزاياي مسير كوتاه شار و بخش بخش كردن روتور براي بهبود چگالي شار است. در ادامه، مشخصات اصلي هندسي، الكتريكي و فيزيكي موتور ارائه شده است. سپس ساختار پيشنهادي با استفاده از تعداد بيشتري از بخش‌هاي روتور توسط ماژول‌هاي استاتور تغييريافته اصلاح مي‌شود. ساختار بهبود يافته داراي پتانسيل بالايي براي وسايل نقليۀ الكتريكي (EVs) و وسايل نقليۀ الكتريكي هيبريدي (HEVs) است. نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهد كه موتور پيشنهادشده و اصلاح‌شده در مقايسه با موتور مرجع و گشتاور مشابه كمتر از جرم مواد فعال استفاده مي‌كند. مقايسۀ عملكرد موتورهاي انتخاب‌شده با استفاده از تجزيه و تحليل سه‌بعدي روش المان محدود مورد بررسي قرار گرفته است.

In this paper, a new structure of axial flux switched reluctance motors (AFSRMs) is proposed. Different combinations of rotors and stators affect motor torque and its performance. In this regard, changing the stator structure of the AFSRM leads to better results for torque and magnetic flux. The advantages of the proposed structure are short flux path, segmental rotor with improved flux density. The main geometrical, electrical and physical characteristics of the proposed structure are presented. Then, the proposed structure is modified by using a higher number of rotor segments than the reshaped stator modules. The proposed structure can be an appropriate candidate for the electric vehicles (EVs) and the hybrid electric vehicles (HEVs). The results reveal the proposed and the modified motors deliver about the same torque with 36.5% and 46.7% lower active material mass, respectively in comparison of the reference motor. The performance comparison of the selected motors has been investigated by using Quasi-3D analysis.