স্পর্শকভাবে এমবেডেড ট্র্যাপিজয়েডাল চুম্বক সহ উচ্চ-গতির স্থায়ী চুম্বক মোটর রটার স্ট্রাকচারের অপ্টিমাইজেশনের উপর অধ্যয়ন

ক্ষুদ্র শক্তি প্রসঙ্গে উচ্চ-গতির স্থায়ী চুম্বক মোটর , রটার কাঠামোর চাপের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে এবং উত্পাদন প্রক্রিয়াকে সহজ করার জন্য, ট্র্যাপিজয়েডাল চুম্বকের উপর ভিত্তি করে একটি স্পর্শকাতরভাবে এমবেডেড রটার কাঠামো প্রস্তাব করা হয়েছে। মোটরের মৌলিক ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণের প্রেক্ষাপটে, রটার গঠন পরামিতিগুলি অপ্টিমাইজ করা হয়। কগিং টর্ক, গড় ঘূর্ণন সঁচারক বল, এবং ঘূর্ণন সঁচারক বল এর উপর মেরু চাপ সহগ এবং রটার পৃষ্ঠের কাঠামোর প্রভাব বিশ্লেষণ করার জন্য সসীম উপাদান সিমুলেশন নিযুক্ত করা হয়। স্ট্রাকচারাল স্ট্রেস চেকও করা হয়।

মোটর রটারের উত্পাদন এবং সমাবেশ প্রক্রিয়াটিকে আরও সহজ করার জন্য, এটিকে উচ্চ-গতির অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আরও উপযুক্ত করে তোলার জন্য, এই গবেষণাটি ভগ্নাংশ-স্লট ঘনীভূত উইন্ডিং ব্যবহার করে ছোট শক্তির স্থায়ী চুম্বক মোটরগুলির জন্য ট্র্যাপিজয়েডাল চুম্বকের উপর ভিত্তি করে একটি নতুন স্পর্শকভাবে এমবেডেড রটার কাঠামোর প্রস্তাব করেছে। একটি সেগমেন্টেড কোর স্ট্রাকচার ব্যবহার করে স্টেটরের সাথে, রটার পৃষ্ঠের গঠন অপ্টিমাইজ করা হয়। এই রটার কাঠামোর পরামিতিগুলি কীভাবে টর্ক রিপল এবং গড় টর্ককে প্রভাবিত করে তার বিশদ বিশ্লেষণ এই ধরনের মোটরগুলির নকশার জন্য মূল্যবান রেফারেন্স সরবরাহ করে।

মোটর ভগ্নাংশ-স্লট ঘনীভূত উইন্ডিং গ্রহণ করে, এবং স্টেটর একটি বিভক্ত সমাবেশ কাঠামো ব্যবহার করে, স্বয়ংক্রিয় উইন্ডিং প্রক্রিয়াগুলিকে সহজতর করে এবং উত্পাদন এবং প্রক্রিয়াকরণের খরচ হ্রাস করে। রটার একটি স্পর্শকাতরভাবে এম্বেড করা কাঠামো নিযুক্ত করে, ট্র্যাপিজয়েডাল চুম্বক সরাসরি রটার স্লটে ঢোকানো হয়। ঐতিহ্যগত স্পর্শকাতর রটার কাঠামোর তুলনায়, এই নতুন নকশা রটার কোর প্রক্রিয়াকরণ খরচ কমায় এবং সমাবেশ প্রক্রিয়া সহজতর করে।

মোটর রটার কাঠামোর অপ্টিমাইজেশন দুটি অংশে বিভক্ত: চুম্বক কাঠামোর পরামিতি এবং রটার পৃষ্ঠের কাঠামোর পরামিতিগুলির অপ্টিমাইজেশন। চুম্বক কাঠামোর পরামিতিগুলির মধ্যে নিম্ন বেস L1 এর প্রস্থ, উপরের বেস L2 এর প্রস্থ এবং উচ্চতা অন্তর্ভুক্ত। নিম্ন বেস L1 এর প্রস্থ এবং উচ্চতা প্রাথমিকভাবে মোটর কাঠামোর উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করা যেতে পারে। রটারের অভ্যন্তরীণ ব্যাস মোটর শ্যাফ্ট দ্বারা সীমিত, এবং রটার প্রক্রিয়াকরণ এবং সমাবেশের প্রয়োজনীয়তা বিবেচনা করে, রটারের অভ্যন্তরীণ রিংয়ের পুরুত্ব মূলত স্থির করা হয়। সুতরাং, চুম্বকের উচ্চতা পূর্বনির্ধারিত এবং একটি অপ্টিমাইজেশন প্যারামিটার হিসাবে বিবেচিত হয় না।

স্যাচুরেশন বিবেচনা না করে, রটারে চুম্বকের আয়তন মোটর রটারের স্থায়ী চৌম্বকীয় প্রবাহ সংযোগের সমানুপাতিক। মোটরের ঘূর্ণন সঁচারক বল আউটপুট ক্ষমতা নিশ্চিত করতে, ট্র্যাপিজয়েডাল চুম্বকের নীচের বেসের প্রস্থ অবশ্যই রটার গঠনকে অনুকূল করার আগে সর্বাধিক করা উচিত। যাইহোক, একটি বৃহত্তর নিম্ন ভিত্তি প্রস্থের ফলে রটার কোরে একটি ছোট সংযোগকারী সেতুর প্রস্থ হয়, যা রটারের চাপকে প্রভাবিত করে। চুম্বকের নিম্ন ভিত্তি প্রস্থ নির্ধারণের নীতি হল রটার স্ট্রেস প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে তা নিশ্চিত করার সময় সেতুর প্রস্থকে কমিয়ে আনা। একবার নিম্ন ভিত্তি প্রস্থ নির্ধারণ করা হয়, সসীম উপাদান পদ্ধতি উপরের বেসের মাত্রা সংজ্ঞায়িত করতে ব্যবহৃত হয়।

মোটর রটার কাঠামোর যান্ত্রিক শক্তি অপারেশনাল প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে তা নিশ্চিত করার জন্য, সীমিত উপাদান পদ্ধতি ব্যবহার করে রটার কাঠামোর একটি ত্রি-মাত্রিক মডেল প্রতিষ্ঠিত হয়। মোটরের রেট দেওয়া গতির ঘূর্ণনশীল জড়তা লোড প্রয়োগ করে, রটারের কাঠামোগত চাপ যাচাই করা হয়। চিত্র 2 মোটর রটারের স্ট্রেস ডিস্ট্রিবিউশন ক্লাউড ম্যাপ দেখায়, 0.98 MPa এর সর্বাধিক রটার কোর স্ট্রেস নির্দেশ করে। প্রদত্ত যে মোটর রটার উপাদান 405 MPa এর ফলন শক্তি সহ সিলিকন ইস্পাত, এই অবস্থার মধ্যে সর্বাধিক চাপ ফলন শক্তির নীচে, নিশ্চিত করে যে রটার কাঠামো যান্ত্রিক প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

উচ্চ-গতির ক্ষুদ্র শক্তি স্থায়ী চুম্বক মোটরগুলির জন্য, ট্র্যাপিজয়েডাল চুম্বকের উপর ভিত্তি করে একটি স্পর্শকাতরভাবে এমবেডেড রটার কাঠামো উত্পাদন প্রক্রিয়াটিকে সহজ করার প্রস্তাব করা হয়েছে। সীমিত উপাদান সিমুলেশন ফলাফলগুলি নির্দেশ করে যে চুম্বক পরামিতিগুলি নির্ধারণের জন্য আউটপুট টর্ক, টর্ক রিপল, উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং ত্রুটিগুলির ব্যাপক বিবেচনার প্রয়োজন। রটারের বাইরের পৃষ্ঠকে অপ্টিমাইজ করা আরও ঘূর্ণন সঁচারক বল কমাতে পারে। অধ্যয়নটি দেখায় যে নতুন মোটর রটার কাঠামো উল্লেখযোগ্যভাবে টর্ক কার্যক্ষমতার উপর ন্যূনতম প্রভাব সহ রটার প্রক্রিয়াকরণ এবং খরচকে সহজ করে তোলে, এই ধরণের মোটর অপ্টিমাইজ করার জন্য মূল্যবান ইঞ্জিনিয়ারিং ডিজাইনের অভিজ্ঞতা এবং রেফারেন্স প্রদান করে।