Dalam beberapa tahun terakhir, penerapan motor sinkron magnet permanen (PM) pada kendaraan listrik telah meningkat pesat. Ini terutama karena PMSM dapat mencapai kecepatan yang lebih tinggi daripada motor induksi AC konvensional. Namun, pengoperasian PMSM berkecepatan tinggi menimbulkan lebih banyak tantangan dalam desain elektromagnetik, manajemen termal, dan struktur mekanis. Untuk meningkatkan efisiensi dan kerapatan daya PMSM, sejumlah teknik telah dikembangkan. Ini termasuk mengoptimalkan kehilangan inti besi, meningkatkan intensitas induksi magnetik dan komponen harmonik dari berbagai posisi di inti besi, mengurangi konsumsi tembaga dengan mengadopsi struktur belitan toroidal, dan meminimalkan jumlah belitan pada belitan ujung.
Tantangan terpenting dalam pengembangan PMSM berkecepatan tinggi adalah mengurangi kehilangan inti besi rotor. Untuk tujuan ini, berbagai tindakan seperti menyesuaikan lebar bukaan slot stator, mengoptimalkan pemasangan slot-kutub, menggunakan slot miring dan baji slot magnetik telah diusulkan [1]. Namun, metode ini hanya dapat melemahkan rugi-rugi arus eddy pada rotor tetapi tidak dapat sepenuhnya menguranginya. Selain itu, mereka membutuhkan sistem kontrol yang rumit dan mahal.
Masalah penting lainnya adalah meningkatkan stabilitas PMSM pada kecepatan tinggi. Untuk tujuan ini, penggunaan bantalan non-kontak adalah solusi yang efektif. Di antaranya, bantalan udara dan bantalan levitasi magnetik adalah yang paling menjanjikan. Dibandingkan dengan bantalan bola, bantalan non-kontak ini dapat menopang rotor dengan massa yang jauh lebih rendah dan dapat beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi. Namun demikian, biaya mereka masih mahal.
Untuk lebih mengurangi kehilangan besi rotor dari PMSM, parameter pemasangan magnet permanen perlu dioptimalkan. Ini dapat dicapai dengan menerapkan metode baru untuk menganalisis dan mengoptimalkan distribusi arus eddy dari rangkaian magnetik. Metode ini menggunakan kombinasi model elemen hingga dan model fisik yang disederhanakan. Model yang dihasilkan cocok untuk menghitung medan suhu dari HSPMM tipe-V lapisan ganda dalam berbagai kondisi.
Berbeda dengan penelitian sebelumnya yang berfokus pada perubahan struktur rotor dan stator atau mode pendinginan untuk menurunkan suhu operasi HSPMM, metode ini tidak memerlukan perubahan struktur apapun. Ini juga berfokus pada pengurangan kehilangan tembaga dan besi dengan memodifikasi parameter pemasangan magnet permanen. Selain itu, hasil dari metode ini telah diverifikasi dengan membandingkan model elektromagnetik HSPMM dengan model ETCM. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 7, akurasi konvergen antara FEA dan MEC di atas 0,95, yang berarti metode ini dapat menghemat banyak waktu dalam proses perhitungan elektromagnetik HSPMM. Selain itu, akurasi konvergen juga telah diverifikasi dengan hasil eksperimen model uji. Hasil ini menunjukkan bahwa metode ETCM dan metode optimasi medan suhu yang diusulkan dalam makalah ini dapat diandalkan dan efisien.
Produsen Neodymium Iron Boron Magnet
