Einfache analytische Rechenmodelle für permanentmagneterregte Synchronmaschinen

Übersicht

Zur Ermittlung von Leerlauffeld, Ankerfeld, Hauptinduktivität und Drehmoment einer permanentmagneterregten Synchronmaschine werden einfache analytische Rechenmodelle mit überwiegend geschlossenen Lösungen abgeleitet. Das Feldproblem wird dabei sowohl eindimensional kartesisch und polar, als auch zweidimensional polar behandelt. Das Drehmoment wird über Lorentzkräfte am Stator oder direkt an den radialen Kanten der Permanentmagnete auf dem Rotor berechnet. Seine Kenntnis erlaubt auch eine Bestimmung des nichtsinusförmigen Leerlauffeldes.

Contents

Simple analytical models are derived for the no-load field, the armature field, the main inductance, and the torque of a permanent magnet synchronous machine. The solutions are obtained by a one-dimensional cartesian and polar as well as a two-dimensional polar coordinate treatment yielding mainly closed analytical expressions. The torque is calculated via Lorentz forces on the stator, or directly at the radial magnet edges on the rotor, allowing also the determination of the non-sinusoidal no-load field.