Analysis of power parameters of the squirrel cage motor and LSPMS motor with U-shaped magnets

The paper presents the special algorithm and software for the transient FE analysis of electromagnetic phenomena in a squirrel cage induction motor and in a line start permanent magnet synchronous motor. The presented algorithm and the elaborated specialized software for the finite element analysis of transients and steady states are used to determine the power parameters of the squirrel-cage induction motor as well as the Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor (LSPMSM). The nonlinearity of the magnetic circuit, the movement of the rotor and the skewed slots have been taken into account. The results of computations have been compared with measurements. The conclusions from the comparison of calculation results with the results of measurements were presented. (Analiza parametrów energetycznych silnika indukcyjnego klatkowego i silnika synchronicznego z magnesami w kształcie litery U o rozruchu bezpośrednim). Streszczenie. W artykule przedstawiono model polowy oraz opracowane na jego podstawie algorytm oraz oprogramowanie do analizy procesu rozruchu i ustalonych stanów pracy silnika indukcyjnego klatkowego oraz silnika synchronicznego magnetoelektrycznego przystosowanego do rozruchu bezpośredniego. W rozważaniach uwzględniono nieliniowość obwodu magnetycznego, ruch wirnika oraz skoszenie żłobków wirnika w silniku indukcyjnym. Obliczenia związane z uwzględnieniem skosu rdzenia stojana wykonano przy zastosowaniu modelu quasi-trójwymiarowego. Zaprezentowano wybrane rezultaty badań symulacyjnych i laboratoryjnych. Przedstawiono wnioski wynikające z porównania wyników obliczeń z rezultatami pomiarów.

[1]  Andrzej Demenko,et al.  Movement simulation in finite element analysis of electric machine dynamics , 1996 .

[2]  Rafal M. Wojciechowski,et al.  Analysis of high speed permanent magnet motor with powder core material , 2012 .

[3]  Piotr Paplicki,et al.  Modified concept of permanent magnet excited synchronous machines with improved high-speed features * , 2011 .

[4]  Johan Driesen Coupled Electromagnetic-Thermal Problems in Electrical Energy Transducers , 2000 .

[5]  J.X. Shen,et al.  A High-Performance Line-Start Permanent Magnet Synchronous Motor Amended From a Small Industrial Three-Phase Induction Motor , 2009, IEEE Transactions on Magnetics.

[6]  Kay Hameyer,et al.  Methodologies for coupled transient electromagnetic-thermal finite-element modeling of electrical energy transducers , 2002 .

[7]  M. Barański,et al.  Analiza i badanie silnika synchronicznego o rozruchu bezpośrednim i magnesach w wirniku rozłożonych w kształcie litery U , 2013 .

[8]  Wojciech Szeląg Finite element analysis of the magnetorheological fluid brake transients , 2004 .

[9]  Andrew M. Knight,et al.  The design of high-efficiency line-start motors , 1999, Conference Record of the 1999 IEEE Industry Applications Conference. Thirty-Forth IAS Annual Meeting (Cat. No.99CH36370).

[10]  M. Łukaniszyn,et al.  Iron loss and eddy-current loss analysis in a low-power BLDC motor with magnet segmentation , 2012 .

[11]  Andrzej Demenko,et al.  Finite element analysis of transient electromagnetic‐thermal phenomena in a squirrel cage motor , 2011 .

[13]  J. Zawilak,et al.  Influence of the rotor construction on the single-phase line start permanent magnet synchronous motor performances , 2011 .