Una técnica mejorada de modelado en subdominio para motores Vernier de imán permanente montados en superficie

Este trabajo tiene como objetivo proporcionar un modelo analítico único diseñado para calcular el campo magnético de un motor Vernier de imán permanente montado en superficie (SPMVM). El modelo se crea utilizando el método de separación de variables para resolver las ecuaciones de Laplace o Poisson del potencial magnético vectorial en un modelo de subdominio en un sistema de coordenadas cuasi-cartesiano. Las justificaciones teóricas para las ecuaciones analíticas finales de torque electromagnético, back-EMF sin carga, inductancia del estator y distribución de la densidad de flujo magnético se detallan. Luego, la solución de la ecuación se expresa en forma de una función hiperbólica. Además, el método analítico mejorado en el estudio es genérico y se puede aplicar para estimar los parámetros de máquinas con diferentes conceptos de diseño. Finalmente, se emplea el método de elementos finitos (FEM) como referencia para comparación entre otros modelos. En comparación con el modelo de subdominio original, los resultados de cálculo del modelo analítico mejorado son más eficientes en tiempo y más cercanos a los de FEM. Además, el método analítico mejorado puede reducir la dimensión de la matriz de coeficientes y mejorar la velocidad de cálculo. Luego, se construye un prototipo de SPMVM para demostrar la validez y viabilidad del método de subdominio mejorado y sirve como guía para el desarrollo futuro de SPMVM.