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저자정보
Lujia Xie (Civil Aviation University of China) Zeyu Xu (Hebei University of Technology) Peng Su (Hebei University of Technology) Yongjian Li (Hebei University of Technology) Lanchao Chang (Hebei University of Technology)
저널정보
한국자기학회 Journal of Magnetics Journal of Magnetics Vol.30 No.1
발행연도
2025.3
수록면
55 - 66 (12page)
DOI
10.4283/JMAG.2025.30.1.55

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This paper proposes a multi-harmonic optimization method to improve the torque performance of the axialmodular flux-reversal permanent-magnet (AM-FRPM) machine. The harmonic distribution of torque ripple is investigated from three perspectives, includin g cogging torque, reluctance torque ripple, and PM torque ripple. It can be observed that the 3rd and 9th harmonic in each torque ripple component are canceled due to the cooperative structure of the modules. To optimize the machine accurately and efficiently, the relationship between air-gap flux density harmonics and torque ripple harmonics is deduced based on magnetic field modulation theory. Subsequently, the target harmonics in air-gap flux density can be identified. Furthermore, a sensitivity analysis of the target harmonics for the main design variables of the machine is conducted, and the design variables with high sensitivity are selected. To obtain the optimal design variables, the proposed optimization method, combining experimental and response surface methods, is developed to optimize the AMFRPM machine. Finally, the optimized design enhances output torque and suppresses torque ripple, and the effectiveness of the proposed method is verified through FEA and experiments.
#flux reversal permanent magnet machine #axial-modular #magnetic field modulation #multi-objective harmonic optimization

목차

1. Introduction
2. Operation Principle
3. Objective Harmonics Determination of Torque Performances
4. Multi-objective Harmonics Optimization
5. Electromagnetic Characteristics Analysis
6. Experimental Verification
7. Conclusion
References

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