Rotora serdeņa papildu rieva zem pastāvīgā magnēta
Lai gan 1. attēlā parādītais motors izmanto virsmu ievietotu maizes formas pastāvīgo magnētu, radiālā lauka magnētiskais spēks motora gaisa spraugā joprojām nav sinusoidāls. Turklāt statora spraugas atvērums rada gaisa atstarpes garumu nevienmērīgu sadalījumu apkārtmērā, tādējādi saasinot gaisa spraugas magnētiskā blīvuma ne-sinusoiditāti. Šie faktori var izraisīt motora griezes momentu un griezes momenta pulsāciju slodzes laikā. Virspusē esoša pastāvīgā magnēta motora palīggriezums tiek veidots uz rotora koda zem pastāvīgā magnēta, lai mainītu līdzvērtīgu gaisa spraugas garumu, tādējādi mainot gaisa spraugas magnētisko blīvumu, un tādējādi ir sagaidāms, ka tas samazinās griezes momentu.
3.1. Taisnstūrveida papildu slots
Kā parādīts 1. attēlā. 2, katrs motora rotora serdeņa magnētiskais stabs veido divus taisnstūrveida rievas, kas simetriskas ap centrālo līniju, un taisnstūra rievu malas ir saskaņotas ar pastāvīgo magnētu malām. Gropes platums ir iestatīts uz l1 un dziļums ir h1. Motora griezes momenta veiktspēju var mainīt ar taisnstūra rievas izmēru, kā parādīts 3. attēlā. No attēla redzams, ka taisnstūra rievas dziļums h1 ir attiecīgi palielināts, motora griezes momenta svārstībām ir tendence samazināties.
Tajā pašā laikā, kad rievas dziļums ir nemainīgs, griezes momenta pulsa lielums samazinās vispirms un pēc tam palielinās, palielinoties rievas platumam, un vidējais griezes moments acīmredzami samazinās, palielinot rievas platumu. No attēla redzams, ka griezes moments ir optimāli 6,2%, ja l1 = 7mm, h1 = 4mm, bet vidējais griezes moments ir samazināts līdz 49,9 Nm. 4. attēlā redzams atsauces prototipa bez slodzes gaisa spraugas magnētiskās plūsmas viļņa forma bez papildu slota un motors ar iepriekšminēto optimālo papildu slotu. Ir redzams, ka piemērots taisnstūrveida papildu rievs ir piemērots, lai samazinātu gaisa spraugas magnētiskā blīvuma harmonisko komponentu. Protams, papildu rievas atvēršana palielinās ekvivalenta gaisa spraugas garumu, kas neizbēgami izraisa vidējo griezes momentu.
Kad četri taisnstūrveida papildu sloti simetriski ap centrālo līniju, kā parādīts 2. attēlā. 5, tiek optimizēti un analizēti pieci l1, h1, x1, l2 un h2 parametri. No 6. attēla redzams, ka tad, kad rievas izmērs ir nemainīgs, motora griezes moments palielinās, palielinoties attālumam x1 starp abām taisnstūrveida papildu rievām. Un var redzēt, ka motora veiktspēju lielā mērā ietekmē papildu rieva, kas atrodas pie magnētiskā pola malas. Simulācijas optimālais rezultāts ir tas, ka, ja l1 = 7mm, h1 = 4mm, x1 = 0.5mm, l2 = 1mm, h2 = 2mm, vidējais motora griezes moments ir 49,6 Nm, un griezes momenta svārstības ir 5,5%. Atšķirībā no gadījuma, kad pievieno tikai simetrisku vienu taisnstūrveida papildu rievu, saprātīga iekšējā rievas pievienošana var vēl vairāk mazināt griezes momentu, bet vienlaikus samazinās arī vidējais griezes moments. Vienkārša optimizācijas metode ir optimizēt iekšējo tvertni, kad ārējā tvertne ir optimizēta.
Pamatojoties uz četrām simetriskām rievām, iekšpusē tiek atvērts pāris papildu rievas, lai izveidotu simetrisku sešu taisnstūrveida papildu rievas struktūru. Optimizējiet laika nišu x2 un l3, h3 analīzi. Vienkāršības labad l1 = 7 mm, h1 = 4 mm, x1 = 0,5 mm, l2 = 1 mm un h2 = 2 mm ir fiksēti iepriekš. Galīgo elementu aprēķinu rezultāti rāda, ka iekšējās rievas atkārtota atvēršana nesamazina griezes momentu. Gluži pretēji, palielinoties iekšējās rievas attālumam, arī motora veiktspēja samazinās. Tāpēc trešajam taisnstūrveida papildu rievu pārim nav liela nozīme.
3.2. Pusapļa palīgloks
Lai izpētītu daļēji apaļo papildu rievu ietekmi uz virsmas ievietotā pastāvīgā magnēta motora griezes momentu, rotora serdē zem magnētiskā tērauda tiek atvērti divi pusapaļi papildu rievas attiecībā pret centra līniju. 7. attēlā pozīciju un lielumu var ierobežot un optimizēt ar l1, r1, un rezultāts parādīts 8. attēlā. Griezes momenta svārstības ir vismaz 4,9%, bet vidējais griezes momenta kritums ir 49,3 Nm. Var redzēt, ka griezes momenta pulsācija vispirms samazinās un pēc tam palielinās, kad rievas rādiuss kļūst lielāks.
Kad ārējā pusapļa šķērsgriezuma rieva ir optimāla, iekšpusē tiek atvērtas pusi pusapaļi papildu rievas. Iekšējo palīglauku ierobežojumu optimizācija ar parametriem x1 un r2. Tomēr galīgo elementu aprēķins rāda, ka iekšējās papildu rievas atvērumam nav nozīmes, lai vājinātu griezes momentu, tāpēc tas nav parādīts.
