TWO DIMENTIONAL STATIC MAGNETIC ANALYSIS OF RADIAL MAGNETIC BEARING SYSTEMS WITH DIFFERENT STRUCTURES

Abstract

The friction loss of electrical machines is an important problem as like in other rotary machines. In addition, the bearings, where the friction losses occur, also require lubrication at periodic intervals and need to be maintained. In this study, to minimize the friction loss of electrical motor, two dimentional static magnetic analysis of radial magnetic bearing systems with different structures are performed and compared with each other; also, magnetic bearing system with four-pole is realized and applied to an induction motor. In simulation, the forces applied to the rotor of induction motor from designed magnetic bearing system are calculated in a computer by using FEMM software package. In application, when comparing designed magnetic bearing system with mechanical bearings up to the revolution of 350 rpm, it was observed that the loss of no-load operating condition of induction motor is decreased about 15 % with magnetic bearing system. In addition to this, mechanical noisy of the motor is also decreased considerably.

Keywords

• Magnetic bearing, 2D magnetic analysis, Induction motor

FARKLI YAPIDAKİ RADYAL MANYETİK YATAK SİSTEMLERİNİN İKİ BOYUTLU STATİK MANYETİK ANALİZİ

Öz

Sürtünme kayıpları, diğer dönel makinalarda olduğu gibi elektrik makinalarında da önemli bir problemdir. Ayrıca, sürtünme kayıplarının oluştuğu yataklar periyodik aralıklarla yağlanmaya ve bakıma ihtiyaç duyarlar. Bu çalışmada, elektrik motorunun sürtünme kayıplarını azaltmak için, farklı yapıya sahip radyal manyetik yatak sistemlerinin iki boyutlu statik manyetik analizi yapılmış ve birbirleri ile karşılaştırılmıştır; ayrıca, dört kutba sahip manyetik yatak sistemi gerçeklenmiş ve bir asenkron motora uygulanmıştır. Simülasyonlarda, tasarlanan manyetik yatak sistemi tarafından asenkron motorun rotoruna uygulanan kuvvetler, FEMM yazılım paketi kullanan bir bilgisayar yardımıyla hesaplanmıştır. Uygulamada, manyetik yatak sistemi ile mekanik yatak sistemi 350 d/d'lık hızlara kadar karşılaştırıldığında; manyetik yataklı sistemin, asenkron motorun yüksüz çalışma kayıplarını % 15 dolaylarında azalttığı gözlenmiştir. Buna ek olarak, motorun mekanik gürültüsü de önemli derecede azalmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Manyetik yatak, 2D manyetik analiz, Asenkron motor