Design of Electric Machines Based on Additively Manufactured Lattice Structures
Notice bibliographique
Résumé
Recent developments in additive manufacturing (AM) bring about unprecedented potentials in designing and developing electromagnetic components; this paper presents a novel concept for designing magnetic cores of electric machines based on triply periodic minimal surface (TPMS) lattices for the development of high specific power and high efficiency electric machines. Fabrication of TPMS lattices is enabled by and uniquely well-suited for additive manufacturing. Compared to additively manufactured bulk cores, lattice cores can improve the performance of electric machines by (a) mitigating eddy current losses and thus total power losses through the presence of large volume of distributed internal voids, and (b) allowing electric machines to be operated at higher speeds and/or torques by relaxing thermal limits through enhanced internal cooling. In the present study, 3D finite element analysis is used to quantify and compare the electromagnetic characteristics of three representative TPMS types with those of a bulk structure. A functionally graded TPMS lattice design, comprising of alternating thin layers of soft magnetic materials and electrical insulating materials, is subsequently proposed to minimize eddy current losses to a level comparable to that of conventional laminated cores over a wide range of operating frequencies. Finally, a conceptual design of the magnetic core of a synchronous reluctance motor (SynRM), i.e., rotor and stator, is presented to illustrate the idea.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».