Marcin Kowol

Design of High-Speed Hybrid Hysteresis Motor Rotor Using Finite Element Model and Decision Process

This paper aims at designing a high-speed hysteresis motor rotor with permanent magnets embedded in the magnetic system. The considered motor, due to the rotational magnetization and considerable impact of harmonic losses in the rotor, is an electrical machine whose design requires the involvement of a field model. A multicriteria design procedure consisting of a computer experiment, employing time-stepping finite element and vector hysteresis models and a search for the feasible design using the analytic hierarchy process, is conducted. The feasible design is found uniquely and a prototype motor is constructed and verifyingly tested.

Application of a genetic algorithm for design optimisation of a passive magnetic gear

This paper analyzes an influence of selected design parameters of a passive magnetic gear on the transmitted torque density. This constitutes the basis for determination of a number of design parameters and their ranges in the optimisation process. Calculations are carried out using the two–dimensional finite element method implemented in the Matlab environment. As a result of the optimisation process, the design parameters of the magnetic gear with a much higher value of the transmitted torque are obtained.

An analysis of magnetic gear performance

S t r e s z c z e n i e Ciągły rozwój techniki determinuje poszukiwanie nowych rozwiązań konstrukcyjnych maszyn elektrycznych o poprawionych parametrach elektromechanicznych. W ostatnim czasie można zauważyć wzrost zainteresowania pasywnymi oraz aktywnymi przekładniami magnetycznymi. W niniejszej pracy przedstawiono budowę, zasadę działania oraz analizę pracy zmodyfikowanej przekładni magnetycznej. Zbudowano prototyp przetwornika momentu umożliwiającego uzyskanie przełożenia 4:1 lub 5:1. Dla analizowanej konstrukcji opracowano dwuoraz trójwymiarowe modele numeryczne, dla których wykonano szereg obliczeń polowych. Wyznaczono oraz porównano charakterystyki momentu magnetycznego w funkcji kąta położenia wirnika wewnętrznego względem pierścienia pośredniczącego (modulującego) oraz wirnika zewnętrznego. Przedstawiono przykładowe rozkłady indukcji magnetycznej dla analizowanej konstrukcji przekładni. Wyniki obliczeń zostały zweryfikowane z pomiarami na prototypie przetwornika. Słowa kluczowe: przekładnia magnetyczna, metoda elementów skończonych * Ph.D. Eng. Marcin Kowol, Ph.D. Eng. Janusz kołodziej, Ph.D. Eng. Marian Łukaniszyn, Faculty of Electrical Engineering, Automatic Control and Informatics, Opole University of Technology. DOI: 10.4467/2353737XCT.15.030.3830

An analysis of the influence of selected design and material parameters on high-speed eddy-current brake performance

An analysis of the influence of selected design and material parameters on high-speed eddy-current brake performance

Sensitivity of a thermal model of the PMSM to uncertainty in estimation of a heat transfer coefficient

This paper presents a new method for estimation of the heat transfer coefficient from the motor housing, with application to a synchronous machine with permanent magnets (PMSM). Sensitivity of a thermal model of the motor to the measurement uncertainties in the estimated coefficient is effectively analysed. In order to validate correctness of the calculation results, measurements on the physical model of the machine are carried out.

Optimization of a Transverse Flux Motor Using an Evolutionary Algorithm

Abstract This paper presents an optimal design of the magnetic circuit for a modular reluctance transverse flux motor (TFM) with an outer rotor. The design aims at maximization of the average electromagnetic torque and minimization of the ripple torque, with the two requirements appropriately weighted depending on a specific application of the motor. A precise numerical FEM model of the motor, developed in the Flux3D program, is coupled with a Matlab-based evolutionary algorithm for constrained optimization of construction parameters of the magnetic circuit. The fundamental role of a type of an optimization criterion function is analyzed and a new effective criterion function is introduced. The performance of an optimal motor constructed according to the optimum design fully confirms the usefulness of the presented approach.