- 學位論文
徑向與海爾貝克磁環外轉子的設計之比較與分析
Comparisons Analyses for the External Rotor Designs of Radial and Halback Magnetic Rings
摘要
技術報告探討使用Halbach陣列磁環使磁力效率提升之方法，應用於永磁無刷馬達，在不改變馬達幾何結構下，改變磁鐵磁化方向，使反電動勢與磁通鏈隨著轉動角度位置變化，而呈現弦波分佈，有效的降低馬達頓轉轉矩，該特性提升磁鐵使用效率，進而改善永磁無刷馬達性能。 因此，本技術報告提出Halbach陣列磁環永磁無刷馬達結構類型進行分析，闡述轉子電磁結構與定子結構設計，永磁無刷馬達以Halbach陣列磁環(n=3)、三相八極九槽來探討，使用有效元素法模擬馬達頓轉轉矩、動轉力矩、氣隙磁通密度。 另外，由於磁鐵磁化方向不同會影響馬達特性，在相同尺寸、結構以及電氣條件下，藉由改變馬達轉子磁鐵分別為徑向磁環與Halbach陣列磁環兩種不同磁化方向，利用有限元素分析軟體，模擬分析這兩種不同充磁方式，進行磁場分析比較。獲得永磁無刷馬達，於徑向充磁及Halbach充磁磁化方向在磁場與輸出特性上之差異。
並列摘要
In this technical report, we have changed the direction of magnetization by using the Halbach cylinder of the permanent magnet brushless motor for reducing cogging of the motor while the change of the flux linkage being in a form of sinusoidal under the circumstance of no change the motor geometry. This characteristic can increase the performance of the permanent magnet brushless motor. In other words, through using the Ansys Maxwell finite element method we analyze the motor cogging, the dynamic torque, and the air gap flux density of the permanent magnet brushless motor whose structure is with three-phase, eight-pole, and nine-slot of Halbach cylinders. Furthermore, we compare the differences between the radial magnetization and Halbach magnetization types of the permanent magnet brushless motor in terms of the magnetic field and the output characteristics.