Determination of limiting currents synchronous machines with surface mounted permanent magnets

Abstract

Ocena zagrożenia utraty własności magnetycznych przez magnesy trwałe w maszynach synchronicznych jest szczególnie ważna w stanach dynamicznych, przy stosunkowo znacznych wartościach prądów. Istnieje potrzeba wyznaczenia granicznych wartości prądów, przy których nie wystąpi jeszcze zagrożenie demagnetyzacji w żadnej części magnesów trwałych. W pracy przedstawiono sposób wyznaczania strefy bezpiecznej pracy maszyn synchronicznych z magnesami umieszczonymi powierzchniowo na wirniku, na podstawie bardzo uproszczonych analiz pola w obszarze magnesów trwałych. Pokazano także, że rozkład pola magnetycznego w maszynie może być efektywnie obliczany metodą całek brzegowych, co może stanowić istotne uzupełnienie metodyki obliczeń projektowych.A risk of loss the magnetic feature of permanent magnets in synchronous machines should be evaluated. It is very important at dynamic state that is characterized by relatively important armature currents. It is need to determine the limiting currents for which the demagnetization does not occur at any part of magnet body. A method of delimiting the special safety zone is presented in the paper. The synchronous machines with permanent magnets being fixed externally upon a rotor yoke are concerned. The first attempt is performed on basis of rather simple one-directional field analysis. It is also shown that it may be improved by the boundary-integral approach to determine the magnetic field within an air-gap as well as in the magnet pieces