Cogging torque and torque ripple analysis on permanent magnet synchronous machines

Permanent Magnet Synchronous Machines are broadly used in many industrial applications due to their high efficiency, Compact structure and many advantages. Permanent magnet synchronous motors (PMSMs) are extraordinarily propitious because of their advantages when compared with other types of electrical machines. Particularly ,PMSMs are characterized by their major torque density, light weight, high air gap flux density, high acceleration, high efficiency and strong power-to-weight ratio. A surfacemounted PMSM (SPMSM) and Interior PMSM(IPMSM) is used in this thesis. Cogging torque, torque ripples are assessed during the process to minimise torque ripples which are one of the major problems with PMSMs using Finite element method and Frozen Permeability method is used to compare the effect on Permanent magnet torque and Reluctance torque. Flux barriers technique is used to reduce both cogging torque and torque ripple.

Le macchine sincrone a magneti permanenti sono ampiamente utilizzate in molte applicazioni industriali grazie alla loro elevata efficienza, alla struttura compatta e ai numerosi vantaggi. I motori sincroni a magneti permanenti (PMSM) sono straordinariamente propizi a causa dei loro vantaggi rispetto ad altri tipi di macchine elettriche. In particolare, i PMSM sono caratterizzati dalla loro maggiore densità di coppia, peso leggero, elevata densità del flusso d'aria, alta accelerazione, alta efficienza e forte rapporto peso-potenza. In questa tesi viene utilizzato un PMSM a superficie (SPMSM) e un PMSM interno (IPMSM). La coppia di cogging, le coppie di torsione vengono valutate durante il processo per ridurre al minimo le increspature della coppia che rappresentano uno dei maggiori problemi con i PMSM utilizzando il metodo degli elementi finiti e il metodo di permeabilità congelata viene utilizzato per confrontare l'effetto sulla coppia di magnete permanente e coppia di riluttanza. La tecnica delle barriere di flusso viene utilizzata per ridurre sia la coppia di cogging che l'ondulazione della coppia.