উন্নত কুলিং সহ অক্ষীয় ফ্লাক্স মোটর ভর হ্রাস।
কাগজের উদ্দেশ্য হল PM সিঙ্ক্রোনাস মোটরগুলির জন্য প্রচলিত রেডিয়াল ফ্লাক্স (RF) কাঠামো বনাম অক্ষীয় ফ্লাক্স মোটর কাঠামোর তুলনা। তুলনা পদ্ধতিটি সাধারণ তাপীয় বিবেচনার উপর ভিত্তি করে। বিতরণ করা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্কের পরিপ্রেক্ষিতে দুটি মোটর টাইপোলজি বেছে নেওয়া হয় এবং তুলনা করা হয়। তুলনাটি বিভিন্ন মোটরের মাত্রার জন্য তৈরি করা হয়েছে এবং মেরু সংখ্যার প্রভাবকে প্রমাণে রাখা হয়েছে। কাগজ সম্পূর্ণ তুলনা পদ্ধতি এবং সম্পর্কিত ফলাফল বিশ্লেষণ রিপোর্ট. প্রাপ্ত ফলাফলগুলি দেখায় যে, যখন অক্ষীয় দৈর্ঘ্য খুব ছোট হয় এবং মেরু সংখ্যা বেশি হয়, তখন অক্ষীয় ফ্লাক্স মোটরগুলি প্রচলিত রেডিয়াল ফ্লাক্স সমাধানগুলির একটি আকর্ষণীয় বিকল্প হতে পারে।
একটি অক্ষীয় ফ্লাক্স মোটর জন্য পদ্ধতি এবং যন্ত্রপাতি প্রদান করা হয়. যন্ত্রের মধ্যে রয়েছে, চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরির জন্য কয়েলযুক্ত একটি স্টেটর, চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা ঘোরানো একটি রটার এবং রটারের সাথে সংযুক্ত একটি আউটপুট শ্যাফ্ট। রটার একটি চৌম্বকীয় এবং অ-চৌম্বকীয় উপাদান অন্তর্ভুক্ত। চৌম্বকীয় উপাদানের তুলনায় অ-চৌম্বকীয় উপাদানটির ঘনত্ব কম। একটি বা উভয় রটার উপাদানের বায়ুচলাচল এবং ওজন হ্রাসের জন্য অ্যাপারচার রয়েছে। স্থায়ী চুম্বকগুলি স্টেটরের দিকে মুখ করে থাকা রটারের চৌম্বকীয় উপাদানে মাউন্ট করা হয় এবং স্থায়ী চুম্বকের পিছনে রটারের অংশগুলি স্থায়ী চুম্বকের মধ্যে রটারের অংশগুলির চেয়ে পাতলা হওয়ার জন্য ফাঁপা হয়ে যায়। এটি রটার বা মোটর টর্কের চৌম্বকীয় অক্ষীয় ফ্লাক্স মোটর ঘনত্বকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত না করে রটারের ওজন হ্রাস করে।
একটি অক্ষীয় ফ্লাক্স বৈদ্যুতিক মোটর যাতে একটি রটার এবং একটি প্রথম এবং দ্বিতীয় স্টেটর থাকে। প্রথম এবং দ্বিতীয় স্টেটরগুলির প্রথম এবং দ্বিতীয় স্টেটর এবং রটারের মধ্যে যথাক্রমে প্রথম এবং দ্বিতীয় বায়ু ব্যবধান থাকে এবং দ্বিতীয় বায়ু ব্যবধানটি প্রথম ব্যবধানের চেয়ে বেশি। একটি মূর্তিতে, প্রথম স্টেটরের কয়েল এবং দ্বিতীয় স্টেটরের কয়েলগুলি সমান্তরালভাবে রয়েছে। মোটরটিতে আরও সুইচ রয়েছে যা প্রয়োজনীয় টর্ক এবং মোটরের প্রয়োজনীয় গতির উপর ভিত্তি করে পর্যায়ক্রমে প্রথম স্টেটর এবং দ্বিতীয় স্টেটরের কয়েলগুলিকে শক্তিশালী করে। দ্বিতীয় মূর্তিতে, প্রথম স্টেটরের কয়েল এবং দ্বিতীয় স্টেটরের কয়েলগুলি সিরিজে রয়েছে এবং মোটরটিতে আরও সুইচ রয়েছে যা মোটরটির পিছনের ইএমএফ কমাতে এবং সর্বাধিক বৃদ্ধি করার জন্য দ্বিতীয় স্টেটরের কয়েলগুলিকে বেছে বেছে বাইপাস করে। একটি প্রদত্ত ইনপুট ভোল্টেজে মোটরের গতি।
আমরা ডিস্ক-টাইপ অক্ষীয় ফ্লাক্স মোটর হুইল মোটরের জন্য সর্বোত্তম বর্তমান তরঙ্গরূপের ডেডিকেটেড ডিজাইন উপস্থাপন করি। চার-ফেজ ডেডিকেটেড হুইল মোটর যান্ত্রিক পার্থক্য এবং হ্রাস গিয়ার ছাড়া বৈদ্যুতিক যানবাহনের চাকার ভিতরে সরাসরি ডিজাইন এবং ইনস্টল করা হয়েছে। স্বাধীন উইন্ডিং স্ট্রাকচারের জন্য বিভিন্ন সীমাবদ্ধতার সাপেক্ষে সর্বোত্তম বর্তমান তরঙ্গরূপ পাওয়ার জন্য আমরা একটি টর্ক-ভিত্তিক অপ্টিমাইজেশন সম্পাদন করেছি। আমরা দেখেছি যে সর্বাধিক টর্ক এবং সীমিত ওমিক লস সহ সর্বোত্তম সর্বোত্তম তরঙ্গরূপ স্টেটর এবং রটারের মধ্যে বায়ু ব্যবধানে চৌম্বকীয় প্রবাহের বৈচিত্র্যের সমানুপাতিক এবং ব্যাক-ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স (EMF) এর মতো একই আকৃতি রয়েছে। এই অনুসন্ধানটি তাত্ত্বিক এবং সংখ্যাগত উভয় বিশ্লেষণ দ্বারা নিশ্চিত করা হয়। প্রত্যাশিত হিসাবে, পরীক্ষা দ্বারা নিষ্কাশিত ব্যাক-ইএমএফের বর্তমান নিয়ন্ত্রণ তরঙ্গরূপ সর্বাধিক টর্ক এবং মোটর দক্ষতার ক্ষেত্রে সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা প্রদান করে।
যেহেতু এক্সিয়াল ফ্লাক্স ইন্ডাকশন মোটর (AFIMs) এর রেডিয়াল ফ্লাক্স (প্রচলিত) এর তুলনায় অনেক সুবিধা রয়েছে, সেগুলি শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। সুতরাং, তাদের কর্মক্ষমতা পূর্বাভাস একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। অন্যদিকে, প্যারামিটার অনুমান কার্যক্ষমতা পূর্বাভাসের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ। এই কাগজে, স্টেটর উইন্ডিংয়ের স্রাব কারেন্টের উপর ভিত্তি করে একটি নতুন পদ্ধতি উপস্থাপন করা হয়েছে। প্রস্তাবিত পদ্ধতিতে, তাত্ত্বিক এবং ব্যবহারিক স্রাব স্রোতগুলি গণনা সহগ, সময় ধ্রুবক এবং পরামিতিগুলির সাথে তুলনা করা হয়। তারপরে, গণনা করা পরামিতিগুলি AFIM-এর dq মডেলে নিযুক্ত করা হয়। অবশেষে, প্রস্তাবিত পদ্ধতি যাচাই করতে 3-D সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ এবং পরীক্ষামূলক পরীক্ষা ব্যবহার করা হয়।
একটি লাইন-স্টার্ট অক্ষীয়-ফ্লাক্স স্থায়ী-চুম্বক মোটরের দুটি নকশা-এবং-বিশ্লেষণের ক্ষেত্রে: কঠিন রটার এবং যৌগিক রটার সহ। মোটরের একটি অভিনব কাঠামোর জন্য, স্বয়ংক্রিয়ভাবে শুরু করার ক্ষমতা সক্ষম করার জন্য এর রোটারগুলির ভিতরের এবং বাইরের রেডিআইতে দুটি কেন্দ্রীভূত ইউনিলেভেল ব্যবধানযুক্ত উত্থিত রিং যুক্ত করা হয়। যৌগিক রটারটি তামার একটি পাতলা (0.05 মিমি) স্তর দ্বারা আবৃত ছিল। কঠিন রটার রিং জন্য মৌলিক সমীকরণ নিষ্কাশন করা হয়েছে. মোটরের প্রতিসাম্যের অভাবের জন্য 3D টাইম-স্টেপিং সসীম উপাদান বিশ্লেষণের প্রয়োজন ছিল, যা ভেক্টর ফিল্ড অপেরা 14.0 এর মাধ্যমে পরিচালিত হয়েছিল, যা ডিজাইনের পরামিতিগুলি মূল্যায়ন করে এবং মোটরের ক্ষণস্থায়ী কার্যকারিতার পূর্বাভাস দেয়। FEA এর ফলাফলগুলি দেখায় যে যৌগিক রটারটি কঠিন রটারের উপর শুরু হওয়া টর্ক এবং সিঙ্ক্রোনাইজেশন ক্ষমতা উভয়ই উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।
স্টেটরে সহ-অক্ষীয় প্রবাহ সহ একটি তিন-ফেজ, ডিস্ক-টাইপ, স্থায়ী-চুম্বক, ব্রাশবিহীন ডিসি মোটরের জন্য চৌম্বক ক্ষেত্রের বন্টন। 3-D সীমিত উপাদান পদ্ধতি (FEM) ব্যবহার করে গণনা করা হয়। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্ক ম্যাক্সওয়েল স্ট্রেস টেনসর থেকে নির্ধারিত হয়। তুলনা করার জন্য, স্থায়ী চুম্বক, মেরু জুতা এবং বায়ু ফাঁকের বিভিন্ন মাত্রা বিশ্লেষণ করা হয়। এটি দেখানো হয়েছে যে লহর-কগিং টর্ক কার্যকরভাবে একটি উপযুক্ত স্থায়ী চুম্বক প্রস্থ এবং বায়ু-ব্যবধান দৈর্ঘ্য দ্বারা কমানো যেতে পারে। সিমুলেশন ফলাফলগুলি প্রোটোটাইপ মোটর থেকে প্রাপ্ত পরীক্ষামূলক ডেটার সাথে ভাল চুক্তিতে রয়েছে।
অক্ষীয় ফ্লাক্স হিস্টেরেসিস মোটর (AFHM) হল স্ব-শুরু হওয়া সিঙ্ক্রোনাস মোটর যা চৌম্বকীয় পদার্থের হিস্টেরেসিস বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে। এটা জানা যায় যে হিস্টেরেসিস মোটরের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি সহজেই বায়ু ফাঁক এবং কাঠামোর মাত্রার পরিবর্তন দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। হিস্টেরেসিস রিং-এ ফ্লাক্স ডিস্ট্রিবিউশনে এয়ার গ্যাপ দৈর্ঘ্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং আউটপুট টর্ক, টার্মিনাল কারেন্ট, দক্ষতা এবং এমনকি AFHM-এর অন্যান্য স্ট্রাকচারাল প্যারামিটারের সর্বোত্তম মানকে প্রভাবিত করে। এই সমস্যাটি সম্পর্কে, এই অধ্যয়নে একটি অক্ষীয় ফ্লাক্স হিস্টেরেসিস মোটরের কার্যকারিতা বৈশিষ্ট্যের উপর বায়ু ব্যবধানের তারতম্যের প্রভাব এবং হিস্টেরেসিস রিং পুরুত্ব এবং স্টেটর উইন্ডিং মোড়ের উপর বায়ু ফাঁক দৈর্ঘ্যের প্রভাব তদন্ত করা হয়েছে। বৈদ্যুতিক সার্কিট মডেলে বায়ু ফাঁক দৈর্ঘ্যের প্রভাব অনুধাবন করা হয়। অবশেষে, মোটরের আউটপুট মান বের করার জন্য AFHM-এর সিমুলেশন এবং এয়ার গ্যাপ ভ্যারিয়েশনের সংবেদনশীলতা বিশ্লেষণ 3D-Finite এলিমেন্ট মডেল ব্যবহার করে করা হয়। একটি আনত উপবৃত্তের আকারে হিস্টেরেসিস লুপ গৃহীত হয়। এই অধ্যয়নটি ডিজাইনারদের এই ধরনের মোটরের ডিজাইন পদ্ধতিতে সাহায্য করতে পারে।
কম খরচে সফট ম্যাগনেটিক কম্পোজিট (SMC) কোর এবং ফেরাইট স্থায়ী চুম্বক (PMs) সহ কম খরচে ডাবল রটার এক্সিয়াল ফ্লাক্স মোটর (DRAFM)। DRAFM-এর টপোলজি এবং অপারেটিং নীতি এবং চৌম্বকীয় পদার্থের সর্বোত্তম ব্যবহারের জন্য নকশা বিবেচনা উপস্থাপন করা হয়েছে। একটি 905W 4800rpm DRAFM একটি রেফ্রিজারেটর কম্প্রেসারে উচ্চ মূল্যের NdFeB স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটর (PMSM) প্রতিস্থাপনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সসীম উপাদান পদ্ধতি ব্যবহার করে, ফিল্ড ওরিয়েন্টেড কন্ট্রোল স্কিমের অধীনে পরিচালিত DRAFM-এর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্যারামিটার এবং কর্মক্ষমতা গণনা করা হয়। বিশ্লেষণের মাধ্যমে, এটি দেখানো হয়েছে যে এসএমসি এবং ফেরাইট পিএম উপকরণগুলি কম খরচে বৈদ্যুতিক মোটর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ভাল প্রার্থী হতে পারে।
Axial Flux Interior PM (AFIPM) সিঙ্ক্রোনাস মোটর, ছোট বৈদ্যুতিক সিটি গাড়ি চালনার প্রার্থী হিসাবে, এই কাজে উপস্থাপন করা হয়েছে। মোটর ঘূর্ণন সঁচারক বল কর্মক্ষমতা উপর মোটর পরামিতি প্রভাব (id-iq) সমতলে স্টেটর বর্তমান ট্র্যাজেক্টোরিজ বিশ্লেষণ দ্বারা পরীক্ষা করা হয়। বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল বর্তমান এবং DC ভোল্টেজ সীমা বিবেচনা করে মোটর শক্তি ক্ষমতা টর্কের প্রয়োজনীয়তার সাথে মিলে যাওয়ার জন্য এই বিশ্লেষণের দ্বারা AFIPM মোটর প্যারামিটারগুলি ডিজাইন করা হয়েছে৷ উপরন্তু, ভোল্টেজ-সীমিত সর্বোত্তম টর্ক প্রতি অ্যাম্পিয়ার ট্র্যাজেক্টোরিতে আঁকা হয়েছে (id-iq) সমতল এটি দেখানো হয় যে মোটর প্যারামিটারগুলির সঠিক পছন্দ হল একটি বিস্তৃত গতির পরিসরে সর্বোত্তম নিয়ন্ত্রণের জন্য আদর্শ অপারেটিং বৈশিষ্ট্য এবং কম গতিতে উচ্চ অপারেটিং টর্ক পেতে পরামিতিগুলির মধ্যে একটি ট্রেড অফ। অবশেষে, কিছু নকশা বিবেচনা এবং একটি 180V (DC বাস ভোল্টেজ), বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য 10kW AFIPM সিঙ্ক্রোনাস মোটর ড্রাইভের সিমুলেশন ফলাফল উপস্থাপন করা হয়েছে।
একটি বৈদ্যুতিক গাড়ির ট্র্যাকশন (EV)। পাওয়ার ইউনিট হল একটি স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটর (PMSM) যা ট্র্যাপিজয়েডাল নিয়ন্ত্রণ, কৌশল দ্বারা চালিত হয়। সীমিত উপাদান সনাক্তকরণ এবং ড্রাইভের উপর ভিত্তি করে বৈদ্যুতিক গাড়ির মডেলগুলি ম্যাটল্যাব/সিমুলিংক 7.1 এর অধীনে প্রয়োগ করা হয়। চারটি বন্ধ লুপ দ্বারা নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করা হয়, একটি গতির জন্য এবং তিনটি স্রোত নিয়ন্ত্রণের জন্য। সিমুলেশনের ফলাফল বৈদ্যুতিক ট্র্যাকশন সিস্টেমের জন্য ট্র্যাপিজয়েডাল নিয়ন্ত্রণের কার্যকারিতা দেখায়।
ল্যামিনেট এবং নরম চৌম্বকীয় যৌগিক পদার্থ উভয়ই ধারণকারী একটি অক্ষীয় ফ্লাক্স ইন্ডাকশন মোটর বর্ণনা করা হয়েছে। এই দুটি উপাদান একত্রিত করে, অক্ষীয় ফ্লাক্স ইন্ডাকশন মোটর একটি সীমিত উচ্চতা সহ একটি সীমিত ভলিউম্যাট্রিক স্পেস এবং একটি সীমিত লহর সহ মসৃণ টর্ক আউটপুট পায়। অক্ষীয় ফ্লাক্স ইন্ডাকশন মোটরটিতে রোটর বার রয়েছে যা তির্যক। এই তির্যক বারগুলি ইন্ডাকশন মোটরের টর্ক স্পন্দনগুলিকে মসৃণ করে, মোটরের একটি দক্ষ অপারেশন বাড়ায়।
একটি "ওজন-পাওয়ার ট্রেড-অফ" এর বিকাশ উচ্চ-কর্মক্ষমতা, শক্তি সীমিত যানবাহনের জন্য প্রযোজ্য। তত্ত্বটি তারপর বৈদ্যুতিক গাড়ির ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয় একটি "চাকাতে" মোটর ডিজাইনের সাধনাকে ন্যায্যতা দেওয়ার জন্য। অক্ষীয় ফ্লাক্স জ্যামিতির একক সুবিধাগুলি যানবাহন ব্যবহারের জন্য বৈদ্যুতিক মোটরের বিশেষ প্রয়োজনীয়তার রেফারেন্সের সাথে আলোচনা করা হয়েছে। একটি 26 কেজি ওজনের গাড়ি চালানোর জন্য একটি 260 ইঞ্চি চাকায় লাগানো মোটরের জন্য মৌলিক নকশা প্রক্রিয়া, নির্মাণ এবং পরীক্ষার ফলাফল উপস্থাপন করা হয়েছে। 1 কিলোওয়াটের আউটপুট পাওয়ারে, প্রাপ্তিযোগ্য গাড়ির গতি 72 কিমি/ঘন্টা, একটি মোটর/চাকার গতি 578 r/মিনিট এবং 16.5 Nm টর্কের সাথে মিলে যায়, আনুমানিক মোটর দক্ষতা 94%।
আমরা একটি ব্রাশবিহীন ডিসি চাকা মোটরের বহুমুখী সর্বোত্তম নকশা প্রয়োগ করেছি। ফলস্বরূপ অক্ষীয়-ফ্লাক্স স্থায়ী-চুম্বক মোটরের উচ্চ টর্ক-থেকে-ওজন অনুপাত এবং মোটর দক্ষতা রয়েছে এবং এটি সরাসরি চালিত চাকা প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত। যেহেতু ডিস্ক-টাইপ হুইল মোটর চাকার হাবের মধ্যে তৈরি করা হয়েছে, কোন ট্রান্সমিশন গিয়ার বা যান্ত্রিক পার্থক্যের প্রয়োজন নেই এবং এর ফলে সামগ্রিক দক্ষতা বৃদ্ধি পায় এবং ওজন হ্রাস পায়। নিবেদিত মোটরটি চৌম্বকীয় সার্কিটে মডেল করা হয়েছিল এবং সীমিত স্থান, বর্তমান ঘনত্ব, ফ্লাক্স স্যাচুরেশন এবং ড্রাইভিং ভোল্টেজের মতো সীমাবদ্ধতা সাপেক্ষে একটি অপ্টিমাইজেশন স্কিমের স্পেসিফিকেশন পূরণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। এই কাগজে, তিনটি এবং চার ধাপের দুটি ভিন্ন মোটর কনফিগারেশন চিত্রিত করা হয়েছে। সসীম-উপাদান বিশ্লেষণগুলি প্রাথমিক নকশার পরিবর্তন এবং যাচাইয়ের জন্য মোটরের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক, তাপীয় এবং মডেল বৈশিষ্ট্যগুলি প্রাপ্ত করার জন্য বাহিত হয়। বর্তমান ড্রাইভিং ওয়েভফর্মগুলির নিয়ন্ত্রণ কৌশলগুলির জন্য প্রোটোটাইপের পিছনের ইলেক্ট্রোমোটিভ বাহিনী পরীক্ষা করা হয়।
মূল বৈশিষ্ট্য যেমন কমপ্যাক্টনেস এবং লাইটনেস স্লটলেস অক্ষীয়-ফ্লাক্স স্থায়ী-চুম্বক মেশিন (AFPMs) কে শিপ প্রোপেলারের সরাসরি ড্রাইভের জন্য নিবেদিত বৃহৎ শক্তির মোটর ড্রাইভে প্রয়োগের জন্য যোগ্য করে তোলে। এই কাগজটি সামুদ্রিক চালনায় প্রয়োগের জন্য ডিজাইন করা AFPM-এর বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ে আলোচনা করে, এবং মেশিনের কার্যকারিতা যেমন দক্ষতা, ওজন এবং টর্কের ঘনত্বকে প্রচলিত সিঙ্ক্রোনাস মেশিনগুলির সাথে তুলনা করার জন্য মূল্যায়ন করা হয়। মেশিন স্টেটর উইন্ডিংয়ের একটি নতুন-কল্পিত মডুলার বিন্যাস প্রস্তাব করা হয়েছে এবং একটি ছোট-আকারের মেশিন প্রোটোটাইপ থেকে নেওয়া পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি অবশেষে দেখানো হয়েছে।
বৈদ্যুতিক যানবাহন (EV) মোটর ড্রাইভে, চাকা এক্সেলের সাথে সরাসরি মিলিত একটি কম গতির মোটর ব্যবহার গাড়ির ওজন হ্রাস এবং ড্রাইভের দক্ষতার উন্নতি করতে দেয়। স্লটলেস অক্ষীয়-ফ্লাক্স পিএম মোটরগুলি এই জাতীয় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত, কারণ সেগুলি উচ্চ টর্ক-থেকে-ওজন অনুপাত এবং দক্ষতার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে। এই কাগজটি একটি 16 পোল অক্ষীয়-ফ্লাক্স পিএম মোটর প্রোটোটাইপ নিয়ে কাজ করে যা একটি বৈদ্যুতিক স্কুটারের প্রপালশন ড্রাইভে ব্যবহৃত হয়। মোটর প্রোটোটাইপে রয়েছে 45 Nm পিক টর্ক, 6.8 কেজি সক্রিয় পদার্থের ওজন, এবং এটি সরাসরি স্কুটারের পিছনের চাকায় সংযুক্ত। কাগজটি মোটর প্রোটোটাইপের নকশা এবং নির্মাণ নিয়ে আলোচনা করে এবং পরীক্ষাগার পরীক্ষা থেকে প্রাপ্ত পরীক্ষামূলক ফলাফলের প্রতিবেদন করে। সবশেষে, স্কুটার মোটর ড্রাইভের ব্যবস্থা সম্পর্কে বিশদ দেওয়া হয়েছে।
সর্ব-ইলেকট্রিক বিমানের বিকাশ আরও দক্ষ, শান্ত এবং পরিবেশ বান্ধব যানবাহনকে সক্ষম করবে এবং গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের বৈশ্বিক হ্রাসে অবদান রাখবে। যাইহোক, প্রচলিত বৈদ্যুতিক মোটরগুলি বায়ুবাহিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বিবেচনা করার মতো উচ্চ শক্তির ঘনত্ব অর্জন করে না। বাল্ক হাই টেম্পারেচার সুপারকন্ডাক্টিং (HTS) উপকরণ, যেমন YBCO পেলেট, চৌম্বকীয় প্রবাহকে আটকে রাখার ক্ষমতা রাখে এইভাবে স্থায়ী চুম্বক হিসাবে আচরণ করে। পরীক্ষামূলক তথ্য দেখায় যে একটি একক ডোমেন YBCO পেলেট 17 K এ 29 T পর্যন্ত আটকে যেতে পারে, যা খুব উচ্চ শক্তির ঘনত্বের মোটরগুলির নকশা সক্ষম করে যা বিমান চালনায় ব্যবহার করা যেতে পারে। আমরা একটি অক্ষীয় ফ্লাক্স কনফিগারেশনের উপর ভিত্তি করে একটি সুপারকন্ডাক্টিং মোটর ডিজাইন করেছি এবং মোটরটির বাইরের দিকে একটি সুপারকন্ডাক্টিং কয়েলের ক্ষত দ্বারা চুম্বককৃত ছয়টি YBCO প্লেটের সমন্বয়ে গঠিত। ছয়-মেরু হোমোপোলার মেশিনটি একটি প্রচলিত এয়ার-গ্যাপ প্রতিরোধী আর্মেচার ব্যবহার করে। অক্ষীয়-ফ্লাক্স কনফিগারেশন বেশ কয়েকটি রোটার এবং স্টেটরকে একসাথে স্ট্যাক করার অনুমতি দেয় এবং তাই এক বা একাধিক প্রচলিত স্থায়ী চুম্বকের ব্যবহার সক্ষম করে।
স্লটলেস অক্ষীয়-ফ্লাক্স স্থায়ী-চুম্বক মোটর ড্রাইভের দুটি যমজ প্রোটোটাইপ নির্মাণ SIMINOR Ascenseurs এবং রোম ইউনিভার্সিটি দ্বারা যৌথভাবে একটি মেশিন রুম ছাড়াই সরাসরি-ড্রাইভ লিফট সিস্টেমে প্রয়োগের জন্য তৈরি করা। পুলি-ডাইরেক্ট-ড্রাইভ মোটরের প্রতিটি প্রোটোটাইপকে 5 কিলোওয়াট, 95 রেভ/মিনিট রেটিং দেওয়া হয়েছে এবং এর শ্যাফটের উচ্চতা 380 মিমি এবং সামগ্রিক অক্ষীয় পুরুত্ব প্রায় 80 মিমি। প্রস্তাবিত ডাইরেক্ট-ড্রাইভ লিফট ব্যবস্থার জন্য গৃহীত অস্বাভাবিক স্পেসিফিকেশন এবং আসল উত্পাদন সমাধানগুলির উপর ভিত্তি করে মেশিনের নকশা প্রোটোটাইপ মোটরগুলির নেতৃস্থানীয় মাত্রা এবং বৈশিষ্ট্য সহ পুরো কাগজ জুড়ে আলোচনা করা হয়েছে। অবশেষে, মেশিন প্রোটোটাইপ থেকে নেওয়া পরীক্ষামূলক ফলাফল রিপোর্ট করা হয়.
একটি পাওয়ার ইউনিট অ্যাসেম্বলি যেখানে একজোড়া মিরর করা অক্ষীয় ফ্লাক্স বৈদ্যুতিক মোটর রয়েছে যার ঘূর্ণনের একটি সাধারণ অক্ষ রয়েছে, প্রতিটি অক্ষীয় ফ্লাক্স মোটর সহ একটি রটার শ্যাফ্টে নিষ্পত্তি করা রটার এবং কমপক্ষে একটি স্টেটর উক্ত রটারের সাথে অপারেটিভ সম্পর্কযুক্ত। একটি সাধারণ মাউন্টিং কাঠামো প্রদানের জন্য প্রতিটি জোড়া অক্ষীয় ফ্লাক্স বৈদ্যুতিক মোটরের মধ্যে একটি সাধারণ প্রান্ত প্লেট নিষ্পত্তি করা হয়, যখন একটি আউটপুট হাব অপারেটিভভাবে মিরর করা অক্ষীয় ফ্লাক্স বৈদ্যুতিক মোটরের জোড়ার প্রতিটি রটার শ্যাফ্টের সাথে সংযুক্ত থাকে। মিরর করা অক্ষীয় ফ্লাক্স বৈদ্যুতিক মোটরগুলির প্রতিটি অপারেটিভভাবে প্রতিটি সংশ্লিষ্ট আউটপুট হাবকে স্বাধীন গতি এবং টর্ক প্রদানের জন্য কনফিগার করা হয়েছে।
মূল বৈশিষ্ট্য যেমন কমপ্যাক্টনেস এবং লাইটনেস স্লটলেস অক্ষীয়-ফ্লাক্স স্থায়ী-চুম্বক মেশিন (AFPMs) কে শিপ প্রোপেলারের সরাসরি ড্রাইভের জন্য নিবেদিত বৃহৎ শক্তির মোটর ড্রাইভে প্রয়োগের জন্য যোগ্য করে তোলে। কাগজটি সামুদ্রিক প্রপালশন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা AFPM-এর বৈশিষ্ট্য নিয়ে আলোচনা করে। মেশিন স্টেটর উইন্ডিং এর একটি নতুন-কল্পিত মডুলার বিন্যাস প্রস্তাব করা হয়েছে এবং একটি ছোট-আকারের মেশিন প্রোটোটাইপ থেকে নেওয়া পরীক্ষামূলক ফলাফল অবশেষে দেওয়া হয়েছে।
ন্যূনতম কগিং টর্ক সহ একটি অক্ষীয় প্রবাহ স্থায়ী চুম্বক (AFPM) ব্রাশলেস ডাইরেক্ট কারেন্ট (BLDC) মোটরের বিশ্লেষণ এবং পরীক্ষা। সম্প্রতি, AFPM মোটরের জন্য অনেকগুলি সর্বোত্তম ডিজাইন সসীম-উপাদান (FE) বিশ্লেষণের মাধ্যমে করা হয়েছে, কিন্তু এই জাতীয় বিশ্লেষণ সাধারণত সময়সাপেক্ষ। এই গবেষণায়, PM এবং কোরের মধ্যে বিদ্যমান চৌম্বকীয় প্রবাহ রেখার সমীকরণ গাণিতিকভাবে ধরে নেওয়া হয় এবং এফই বিশ্লেষণ ছাড়াই তাত্ত্বিক এবং জ্যামিতিকভাবে ন্যূনতম কগিং টর্ক গণনা করা হয়। এই কাগজে সমীকরণের ফর্মটিকে একটি দ্বিতীয়-ক্রম বহুপদী বলে ধরে নেওয়া হয়। স্কু অ্যাঙ্গেল যা কগিং টর্ককে মিনিমাইজ করে তা তাত্ত্বিকভাবে গণনা করা হয় এবং এফই বিশ্লেষণ এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে ন্যূনতম কগিং টর্কের মান নিশ্চিত করা হয়। তাত্ত্বিক বিশ্লেষণে, একটি প্রস্তাবিত AFPM মোটরের সর্বাধিক কগিং টর্কের মান প্রায় 4 এর তির্যক কোণে সবচেয়ে ছোট এবং সেই মানটি FE বিশ্লেষণ এবং পরীক্ষাগুলির মতোই। ননস্কুড মোটরের সাথে তুলনা করে, স্কিউড মোটরের কগিং টর্ক হ্রাস করা যেতে পারে।
একটি ব্রাশবিহীন ডিসি ডিস্ক-টাইপের অক্ষীয়-ফ্লাক্স হুইল মোটরের একটি বহু-উদ্দেশ্য অনুকূল নকশা এবং এর সর্বোত্তম বর্তমান তরঙ্গরূপ এই কাগজে উপস্থাপন করা হয়েছে। এই নিবেদিত মোটরটি চৌম্বকীয় সার্কিটে মডেল করা হয়েছে, এবং সীমিত স্থান, বর্তমান ঘনত্ব, ফ্লাক্স স্যাচুরেশন এবং ড্রাইভিং ভোল্টেজের মতো সীমাবদ্ধতা সাপেক্ষে একটি অপ্টিমাইজেশন স্কিমের স্পেসিফিকেশন পূরণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। টর্ক-ওরিয়েন্টেড অপ্টিমাইজেশানটি তখন স্বাধীন উইন্ডিং স্ট্রাকচারের জন্য বিভিন্ন সীমাবদ্ধতার সাপেক্ষে সর্বোত্তম বর্তমান তরঙ্গরূপ পাওয়ার জন্য সঞ্চালিত হয়। সর্বাধিক টর্ক এবং সীমিত ওমিক ক্ষতি সহ সর্বোত্তম সর্বোত্তম তরঙ্গরূপটি স্টেটর এবং রটারের মধ্যে বায়ু-ব্যবধানে চৌম্বকীয় প্রবাহের তারতম্যের সমানুপাতিক বলে পাওয়া যায়, যা একই আকারে যাচাই করা হয়।
প্রচলিত রেডিয়াল ফ্লাক্স পিএম মেশিনের কগিং টর্ক কমানোর জন্য বিভিন্ন কৌশল বিদ্যমান। যদিও এই কৌশলগুলির মধ্যে কিছু অক্ষীয় ফ্লাক্স মেশিনে প্রয়োগ করা যেতে পারে, অক্ষীয় ফ্লাক্স মেশিন স্টেটরের অনন্য নির্মাণের কারণে উত্পাদন খরচ বিশেষত বেশি। ফলস্বরূপ, অক্ষীয় ফ্লাক্স পিএম মেশিনের সাথে ব্যবহারের জন্য নতুন কম খরচের কৌশলগুলি বাঞ্ছনীয়। এই কাগজটি অক্ষীয় ফ্লাক্স মাল্টিপল রটার সারফেস ম্যাগনেট পিএম মোটরগুলির জন্য একটি নতুন কগিং টর্ক মিনিমাইজেশন কৌশল প্রবর্তন করেছে। প্রথমত, নতুন প্রযুক্তির মৌলিক নীতিগুলি এই কাগজে অন্বেষণ করা হয়েছে। একটি 3-কিলোওয়াট, 8-মেরু অক্ষীয় ফ্লাক্স সারফেস-ম্যাগনেট ডিস্ক টাইপ মেশিনের সাথে ডাবল-রটার-সিঙ্গেল-স্টেটর তারপর প্রস্তাবিত নতুন পদ্ধতি প্রয়োগ করার জন্য ডিজাইন এবং অপ্টিমাইজ করা হয়। সংলগ্ন চুম্বক মেরু-আর্কের অপ্টিমাইজেশন যার ফলে ন্যূনতম কগিং টর্কের পাশাপাশি 3D সসীম উপাদান বিশ্লেষণ (এফইএ) ব্যবহার করে সর্বাধিক উপলব্ধ টর্কের উপর প্রভাবের মূল্যায়ন করা হয়। ন্যূনতম কগিং টর্ককে বেশ কয়েকটি বিদ্যমান প্রকৃত মেশিন ডেটার সাথে তুলনা করা হয় এবং কিছু গুরুত্বপূর্ণ সিদ্ধান্তে টানা হয়।
অক্ষীয়-ফ্লাক্স স্থায়ী-চুম্বক (AFPM) মোটর ডিজাইন করার ক্ষেত্রে কগিং টর্ক কমানো একটি প্রধান বিষয় যা ডিজাইন প্রক্রিয়ার সময় বিবেচনা করা উচিত। এই কাগজটি ডাবল-রটার AFPM মোটরগুলিতে কগিং টর্ক উপাদানগুলিকে হ্রাস করার জন্য বেশ কয়েকটি ব্যয়-কার্যকর চুম্বক-স্কুইং কৌশল উপস্থাপন করে। রোটার-সাইড কগিং টর্ক মিনিমাইজেশন পদ্ধতিগুলি চুম্বক-স্কুইং পদ্ধতির উপর প্রধান ফোকাস সহ বিশদভাবে পরীক্ষা করা হয় এবং বেশ কয়েকটি ব্যয়-কার্যকর বিকল্প স্কুইং কৌশল প্রস্তাব করা হয়। চুম্বক-স্কুইং পদ্ধতির একটি বিস্তারিত তুলনা প্রদান করা হয়েছে। বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন রটার স্ট্রাকচার সহ একটি প্রোটোটাইপ AFPM মোটর তৈরি করা হয়েছে। তারপরে বিশ্লেষণগুলি পরীক্ষামূলক ফলাফলের সাথে যাচাই করা হয় এবং AFPM মোটরগুলির টর্ক মানের উপর কগিং টর্ক উপাদানের প্রভাব অন্বেষণ করা হয়। ফলাফলগুলি নিশ্চিত করে যে প্রস্তাবিত চুম্বক-স্কুইং পদ্ধতিগুলি অস্পষ্ট চুম্বক সহ AFPM মোটরকে রেফারেন্সের বিপরীতে কগিং উপাদানকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে এবং ডিস্ক মোটরগুলির টর্কের গুণমান উন্নত করতে সহায়তা করে।
একটি অপ্রচলিত স্থায়ী-চুম্বক (PM) সিঙ্ক্রোনাস মেশিনে বিভিন্ন পরিমাপ এবং সনাক্তকরণ পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়, যথা, নভেল এক্সিয়াল ফ্লাক্স ইন্টেরিয়র পিএম (AFIPM) সিঙ্ক্রোনাস মোটর। AFIPM মোটরের অপ্রচলিত জ্যামিতি প্যারামিটার সনাক্তকরণ বিষয়ের উপর একটি উত্সর্গীকৃত আলোচনার প্রয়োজন। কাগজে, AFIPM প্রোটোটাইপের স্ট্যান্ডস্টিল ফ্রিকোয়েন্সি-প্রতিক্রিয়া পরীক্ষা এবং স্ট্যান্ডস্টিল টাইম-প্রতিক্রিয়া পরীক্ষা উপস্থাপন করা হয়েছে। এই পরীক্ষার ভিত্তিতে, d- এবং q-axes সার্কিট পরামিতিগুলি বেছে নেওয়া হয়। স্ট্যান্ডস্টিল পরীক্ষার বৈধতা নিশ্চিত করতে, লোড পরীক্ষাগুলিও করা হয়েছে। তদ্ব্যতীত, লোড পরীক্ষাগুলি কিছু প্রাথমিক AFIPM মেশিনের কার্যকারিতা ফলাফল এবং স্যাচুরেশন ঘটনা সম্পর্কে অতিরিক্ত তথ্য প্রদান করে। সঞ্চালিত পরিমাপ দ্বারা প্রাপ্ত d- এবং q-অক্ষের সমতুল্য সার্কিট পরামিতিগুলি বিশ্লেষণ এবং তুলনা করা হয়। অবশেষে, সবচেয়ে উপযুক্ত AFIPM মেশিন মডেল নির্বাচন করা হয়।
চাকা-মোটর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি নভেল এক্সিয়াল ফ্লাক্স ইন্টেরিয়র PM (AFIPM) সিঙ্ক্রোনাস মোটর উপস্থাপন করা হয়েছে। নতুন অ্যানিসোট্রপিক রটার কাঠামোর কারণে, AFIPM মোটর ফ্লাক্স দুর্বল অপারেশনের সাথে ধ্রুবক শক্তি সরবরাহ করতে পারে। রটার নির্মাণ শুধুমাত্র গুঁড়ো নরম চৌম্বকীয় উপকরণ ব্যবহার করে সম্ভব। প্রস্তাবিত নকশা পদ্ধতি ক্লাসিক্যাল বৈদ্যুতিক মোটর নকশা নিয়ম ছাড়াও সসীম উপাদান পদ্ধতি (FEM) ব্যবহার করে। অধ্যয়নের অধীনে প্রোটোটাইপের সম্পূর্ণ নকশা ডেটা উপস্থাপন করা হয়েছে এবং প্রোটোটাইপের উত্পাদন পর্যায়েও বর্ণনা করা হয়েছে। মেশিনের পরামিতিগুলির গণনাকৃত মানগুলি পরীক্ষামূলক পরিমাপের ভিত্তিতে নির্ধারিত মানগুলির সাথে তুলনা করা হয়। অবশেষে প্রোটোটাইপ মোটর বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ এবং উপস্থাপন করা হয়.
যেহেতু বিমান প্রযুক্তি আরও বৈদ্যুতিক স্থাপত্যের দিকে এগিয়ে যাচ্ছে, বিমানে বৈদ্যুতিক মোটরের ব্যবহার বাড়ছে। অক্ষীয় ফ্লাক্স বিএলডিসি মোটর (ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর) হাল্কা ওজন, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, উচ্চ দক্ষতা এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার চাহিদা মেটাতে সক্ষম হওয়ার কারণে অ্যারো অ্যাপ্লিকেশনে জনপ্রিয় হয়ে উঠছে। অক্ষীয় ফ্লাক্স বিএলডিসি মোটর, সাধারণভাবে, এবং লোহাবিহীন অক্ষীয় ফ্লাক্স বিএলডিসি মোটর, বিশেষত, খুব কম ইন্ডাকট্যান্স সহ আসে এই কারণে, মোটর ওয়াইন্ডিংয়ে রিপল কারেন্টের মাত্রা সীমিত করার জন্য তাদের বিশেষ যত্ন প্রয়োজন। বেশিরভাগ নতুন বৈদ্যুতিক বিমানের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, BLDC মোটরকে 300 বা 600 Vdc বাস থেকে চালিত করতে হবে। এই ধরনের ক্ষেত্রে, বিশেষ করে 600টি ভিডিসি বাস থেকে অপারেশনের জন্য, বিএলডিসি মোটর ড্রাইভের জন্য ইনসুলেটেড-গেট বাইপোলার ট্রানজিস্টর (আইজিবিটি)-ভিত্তিক ইনভার্টার ব্যবহার করা হয়। IGBT-ভিত্তিক ইনভার্টারগুলির সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানোর সীমাবদ্ধতা রয়েছে, এবং সেইজন্য তারা কম উইন্ডিং ইন্ডাকট্যান্স সহ BLDC মোটর চালানোর জন্য খুব উপযুক্ত নয়। এই গবেষণায়, অক্ষীয় ফ্লাক্স BLDC মোটর চালানোর জন্য একটি তিন-স্তরের নিউট্রাল পয়েন্ট ক্ল্যাম্পড (NPC) ইনভার্টার প্রস্তাব করা হয়েছে।
আকার হ্রাস মোটর ডিজাইনের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ দিক হয়ে উঠেছে। এই কাগজটি একটি রমবয়েডাল প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড (PCB) উইন্ডিং সহ একটি ক্ষুদ্র অক্ষীয়-ফ্লাক্স স্পিন্ডল মোটর উপস্থাপন করে। এর যান্ত্রিক কাঠামোর নকশাটি যে কোনও অপ্রয়োজনীয় স্থান দূর করার লক্ষ্য রাখে। প্রোটোটাইপিংয়ের আগে, মোটর জ্যামিতি একটি আনুমানিক বিশ্লেষণাত্মক মডেল ব্যবহার করে গণনা করা হয়, যা নকশা প্রক্রিয়াটিকে দ্রুততর করতে সহায়তা করে। নমনীয় পিসিবি ওয়াইন্ডিং একটি অতি-থিন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক উত্তেজনাপূর্ণ উৎসকে উপস্থাপন করে যেখানে কয়েলগুলি রম্বোয়েডাল আকারে ক্ষতবিক্ষত হয় যাতে শেষ-ওয়াইন্ডিং দৈর্ঘ্য কমানো যায় এবং তামার ক্ষয় কম হয়। নকশা প্রক্রিয়া আরও কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন এবং পরিমার্জনের জন্য সসীম-উপাদান বিশ্লেষণকে অন্তর্ভুক্ত করে। প্রস্তাবিত মোটরটি প্রোটোটাইপ করা হয়েছে এবং সিমুলেশন এবং পরিমাপের মধ্যে চমৎকার চুক্তি পাওয়া গেছে।
ডিস্ক-টাইপ অক্ষীয়-ফ্লাক্স হুইল মোটরগুলির জন্য সর্বোত্তম বর্তমান তরঙ্গরূপ। চার-ফেজ ডেডিকেটেড হুইল মোটর যান্ত্রিক পার্থক্য এবং হ্রাস গিয়ার ছাড়া বৈদ্যুতিক যানবাহনের চাকার ভিতরে সরাসরি ডিজাইন এবং ইনস্টল করা হয়েছে। স্বাধীন উইন্ডিং স্ট্রাকচারের জন্য বিভিন্ন সীমাবদ্ধতার সাপেক্ষে সর্বোত্তম বর্তমান তরঙ্গরূপ পাওয়ার জন্য আমরা একটি টর্ক-ভিত্তিক অপ্টিমাইজেশন সম্পাদন করেছি। আমরা দেখেছি যে সর্বাধিক টর্ক এবং সীমিত ওমিক লস সহ সর্বোত্তম সর্বোত্তম তরঙ্গরূপ স্টেটর এবং রটারের মধ্যে বায়ু ব্যবধানে চৌম্বকীয় প্রবাহের বৈচিত্র্যের সমানুপাতিক এবং ব্যাক-ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স (EMF) এর মতো একই আকৃতি রয়েছে। এই অনুসন্ধানটি তাত্ত্বিক এবং সংখ্যাগত উভয় বিশ্লেষণ দ্বারা নিশ্চিত করা হয়। প্রত্যাশিত হিসাবে, পরীক্ষা দ্বারা নিষ্কাশিত ব্যাক-ইএমএফের বর্তমান নিয়ন্ত্রণ তরঙ্গরূপ সর্বাধিক টর্ক এবং মোটর দক্ষতার ক্ষেত্রে সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা প্রদান করে।
