I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   25 ,   No .   1 J an u ar y   2 0 2 2 ,   p p .   79 ~ 88   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 25 .i 1 . p p 7 9 - 88          79       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Ra dia force canc ella tion o bea rin g less  brushless  di rect  c urren mo tor using  int eg ra ted  win ding  co nfigura tion       Ali A .   Yo us if Ahm ed  M .   M o ha m m ed M o ha mm ed  M o a nes   E .   Ali   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t y   o f   T e c h n o l o g y ,   B a g h d a d ,   I r a q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   2 2 0 2 1   R ev is ed   Oct   17 2 0 2 1   Acc ep ted   No v   30 2 0 2 1       b e a rin g les b ru s h les d irec c u rre n (BLDC)  m o to i n c o rp o ra tes   th e   fu n c ti o n   o m a g n e ti c   b e a rin g in t o   a   BL DC  m o t o r,   m a k i n g   it   a   n e ty p e   o f   h ig h - p e rfo rm a n c e   m o t o r.   I n   t h is  p a p e r,   t h e   m a in   m o to win d in g a re   u se d   to   g e n e ra te  th e   ra d ial  fo rc e   c a n c e ll a ti o n   b y   i n jec ti n g   th e   re q u ired   d c   c u rre n t,   in teg ra ted   wi n d i n g   c o n f ig u ra ti o n .   Th e   b e a rin g les BLDC  m o t o r,   d irec t   c u rre n ( DC )   c a n c e ll a ti o n   sy ste m   m o d e is  e sta b li sh e d   wit h   t h e   a id   o f   (AN S YS/ M AX WE LL so ftwa re .   Th e   sim u latio n   re su lt c o n firm   th a th e   ro to ra d ial  f o rc e   is  a p p ro x ima tely   z e ro   a n d   re su l ts  fro m   a   b a lan c e d   d istri b u ti o n   o f   th e   m a g n e ti c   fl u x   d e n sit y .   Th e   p ro p o se d   DC   e x c it a ti o n   sy ste m   is  su it a b le  to   re a li z e   t h e   ro t o ra d ial  f o rc e   c a n c e ll a ti o n   in   th e   b e a rin g les BLDC  m o to r.   Th e   sim u latio n   re su lt o t h e   p ro p o se d   c o n fig u ra ti o n   sh o t h e   a p p r o a c h   o f   in te g ra ti n g   win d i n g   c o n fi g u ra ti o n   a t   d iffere n a c ti v e   p o le  p o siti o n s   to   fin d   t h e   m o re   e fficie n t   s u sp e n sio n   p e rfo rm a n c e   a n d   re d u c e   th e   s u sp e n sio n s   sy ste m   c u rre n t.   K ey w o r d s :   ANSYS/ MA X W E L L   B ea r in g less   B L DC   F in ite  elem en t m eth o d   R ad ial  f o r ce   ca n ce llatio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ali A .   Yo u s if   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g U n iv er s ity   o f   T ec h n o lo g y   B ag h d ad ,   I r aq   E m ail:  ee e. 1 9 . 1 0 @ g r ad . u o tec h n o lo g y . ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N     B ea r in g less   m o to r s   ar m o d er n   v er s io n   o f   elec tr ic  m o to r s   f o r   h ig h - s p ee d   ap p licatio n s .   T h m ain   f u n ctio n   o f   b ea r in g less   m o to r s   o p er atio n   is   th r ad ial  f o r ce .   I is   v er y   im p o r tan to   m ak th is   f o r ce   b alan ce   in   all  r o to r   p o s itio n s .   T h er ar two   m ain   tech n iq u es  f o r   r a d ial  f o r ce   ca n ce latio n ,   th ese  ar e:  s ep ar ated   win d in g   co n f ig u r atio n   an d   in te g r ated   win d in g   co n f ig u r atio n .   T h s ec o n d   o n is   co v er e d   in   th is   wo r k ,   in   wh ich   th e   to r q u win d in g   an d   s u s p en s io n   f o r ce   win d in g s   ar co m b in ed   in   th s am s tato r   s lo ts   to   g en er ate  s im u ltan eo u s ly   th elec tr o m a g n etic  to r q u a n d   r ad ial  s u s p en s io n   f o r ce   [ 1 ] .   I n   co m p a r is o n   with   m ag n etic  b ea r in g   m ac h in e ,   b ea r in g less   m o to r s   f ea tu r s h o r ter   r o to r   s h af ts   an d   m o r in cr ed i b le  cr itical  s p ee d s   an d   th ey   ar s u itab le  f o r   s u p er   h ig h - s p ee d   ap p licatio n s   d u to   th ad v an tag e s   o f   lo w   f r ictio n   lo s s es,  n o   l u b r icatio n   n ee d ,   n o   v ib r atio n   n o is e,   an d   lo n g   life   [ 2 ] - [ 4 ] .   B ea r in g less   m ac h in es   s o lv th lim itatio n s   o f   ax ial  len g th ,   lar g e - v o lu m m o to r s ,   co m p lex   s y s tem   s tr u ctu r e,   an d   th h ig h   c o s o f   p u r m ag n etic  b ea r in g s .   T h e   m ain   ch allen g o f   th ese  m ac h in es  is   th r o to r   r ad ial  f o r ce   wh ich   cr ea tes  m ag n etic  p u ll - o u f o r ce   a n d   v ib r atio n ,   esp ec ially   at  h ig h - s p ee d   r o tatio n ,   r esu ltin g   in   ex tr a   m ec h an ical  lo s s es  an d   b ea r in g   r eliab ilit y   d eg r ad atio n th er ef o r e ,   th r esu lta n t   r ad ial  f o r ce   o f   th r o t o r   m u s b m in im ized   o r   ca n ce led   to   ze r o   at  th e q u ili b r iu m   p o s itio n   f o r   r o tatio n al  m o tio n   [ 5 ] - [ 7 ] .   T h i n ter ac tio n   b etwe en   th r o t o r   m ag n ets  an d   th s tato r   ar m atu r co r e   ar th e   m ain   s o u r ce s   o f   th r a d ial  f o r ce .   T h e   r ad ial  f o r ce   d is ap p ea r s   wh en   th s y m m etr ic  s tato r   is   d esig n ed   with   an   e v en   n u m b er   o f   s tato r   s lo ts   [ 5 ] .   I n   an   in teg r ated   win d i n g   co n f ig u r atio n ,   th e   ca n ce llatio n   cu r r en t   an d   th e   m o to r   c u r r en ar e   p ass in g   th r o u g h   th s am win d in g   in   th e   s tato r   s lo ts .   So   th at,   th d i s tr i b u tio n   o f   air - g ap   f l u x   d en s ity   r esu lts   f r o m   th m ag n etic  f lu x   o f   th s u s p en s io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  25 ,   No .   1 J an u ar y   20 22 79 - 88   80   cu r r en a n d   th m o to r   t o r q u c u r r en is   s y m m etr ic.   As  r esu lt,  f o r ce   o f   lev itatio n   is   cr ea t ed .   T h e   r o t o r   s h af t   is   s u s p en d ed   in   th air   g a p   with o u m ec h an ical  co n tact,   an d   th r o to r   r o tates  with o u h itti n g   th b ea r i n g   s u r f ac [ 8 ] [ 9 ] .   T h ap p licatio n s   o f   b ea r in g l ess   b r u s h less   d ir ec cu r r e n t   ( B L DC )   m o to r s   h av e   b ee n   e x ten s iv ely   r esear ch ed   in   m an y   f ield s ,   s u ch   as  b lo o d   p u m p s   [ 10 ] Fly wh ee en er g y   s to r ag [ 4 ] .   T h r o t o r   r ad ial  f o r ce   ca n   b m in im ized   b y   s elec tin g   th p r o p e r   s lo t/p o le  co m b i n atio n .   T h m o s co m m o n   d iv is o r   ( MCD)   is   th m ain   in d icatio n   f o r   t h r e q u ir e d   s lo t/p o le  co m b in atio n .   h ig h e r   ev en   MCD   n u m b er   g iv es  a   h ig h e r   n u m b er   o f   s y m m etr ical  s ec to r s   f o r   th m ac h in e,   an d   as  r esu lt,  b alan ce   r ad ial  f o r ce   with   lo wer   m ag n itu d e   will  o b tain   [ 5 ] [ 11 ] [ 12 ] .   I n   th is   p ap er ,   in teg r ated   win d in g   c o n f ig u r atio n   h as  b ee n   im p le m en ted   with   1 2 /8   s lo t/p o le  co m b i n atio n .   T h e   r a d ial  f o r ce   h as   b ee n   an aly ze d   a n d   ca lcu late d   to   f in d   th e   r e q u i r ed   g en er ated   f o r ce   f o r   r a d ial  f o r ce   ca n ce llatio n   in   th m o to r .   T h m o s r ec en s tu d ies  ab o u b ea r in g less    B L DC   m o t o r .    Qin   an d   Z h u   [ 13 ]   in tr o d u ce s   th m ath em atica m o d el  o f   le v itatio n   f o r ce s ,   wh ic h   s h o ws  th at  th lev itatio n   f o r ce s   ar in d ep en d en o f   th to r q u e .   T o   r ed u ce   c o g g in g   to r q u e   a n d   in c r ea s m o to r   p er f o r m a n ce ,   ad ju s tm en ts   ar e   ca r r ied   o u f o r   its   p r im a r y   p ar am eter s .   T h to r q u a n d   l ev itatio n   f o r ce s   ca n   b d esig n ed   in d e p en d e n tly   an d   c o n tr o lled   with   th h ig h   p r ec is io n   co n tr o l   s y s tem .   I n   ad d itio n ,   th b ea r in g less   B L DC ' s   b asic  s tr u ctu r an d   o p e r atio n   c o n ce p t   ar an aly ze d   in   d etail.   T u   et  a l.   [ 14 ]   in tr o d u ce s   th co m p o s itio n   o f   an   in n er   s tato r   win d i n g   f o r   l ev itatio n   f o r ce   a n d   o u ter   s tato r   win d in g s   f o r   th to r q u e.   T h m ath em atica m o d el  o f   th lev itatio n   f o r ce s   is   d ed u ce d ,   a n d   th e   o p tim izatio n s   ar ca r r ied   f o r   its   m ain   p ar am eter s   to   m in i m ize  th co g g in g   to r q u an d   im p r o v th m o to r   p er f o r m an ce .   T h s im u latio n   r esu lts   co n f ir m   th at  t h m o to r   h as  s u p er io r   d ec o u p lin g   ch ar a cter is tics   co m p ar ed   with   th d o u b le - win d in g   m o to r .   T h is   p ap er   aim ed   t o   an aly ze   an d   ca lcu late  t h ca n ce latio n   o f   r a d ial  f o r ce s   r esu lts   f r o m   u n b alan ce d   air   g ap   f lu x   d e n s ity   d is tr ib u ti o n ,   t h ec ce n tr icity   r o t o r   c o n d itio n ,   a n d   h ig h - s p ee d   o f   th e   r o tatio n .   T h er ef o r e,   th r esu ltan r ad ial  f o r ce   o f   th r o to r   m u s b a p p r o x im ately   eq u al  to   ze r o   at  t h ce n ter   ( n o r m al)   p o s itio n   f o r   th r o tatio n al  m o v em e n s p ee d   wh er u s in g   in teg r ated   win d in g   co n f ig u r atio n   b y   g en e r a tin g   d ir ec cu r r en t   ( DC )   to   r ad ial  f o r ce s   ca n ce lla tio n .   T h is   in teg r ated   win d i n g   co n f ig u r atio n   is   u s ed   to   g e n er ate  th to r q u an d   s u s p en s io n   f o r ce   o f   th m o to r   h as  th ad v an tag o f   m o r ef f icien s u s p en s io n   p er f o r m a n ce   an d   r ed u ce   th e   cu r r en t,   is   less   ex p en s iv e,   an d   th ca n ce llatio n   r ad ial  f o r ce   d is tr ib u tio n   is   b etter   th a n   s u s p en s io n   f ix ed   co ils .   T h ar ticle  is   o r g an ized   as  f o llo ws:   s ec tio n   2   in tr o d u ce s   th r ad ial  f o r ce   ca lcu latio n .   Sectio n   3   p r esen ts   a   tech n iq u o f   th ca n ce llatio n   r ad ial  f o r ce .   Sectio n   4   illu s tr ates  th r esu lts ,   an d   s ec t io n   5   s u m m ar izes  th co n clu s io n .       2.   CALCU L A T I O O F   RAD I AL   F O RCE   I n   th elec tr ical  m o to r s ,   ap p ea r an ce   o f   th r a d ial  f o r ce   is   ass o ciate d   with   th g en er atio n   o f   elec tr o m ag n etic  to r q u e.   I n   b ea r in g less   m o to r   a p p licatio n s ,   c an ce latio n   o f   th r ad ial  f o r ce   r eq u ir es  ca lcu latin g   th r ad ial  f o r ce s   th at  af f ec th m o to r   r o to r   [ 15 ] .   T h m a g n itu d an d   d ir ec ti o n   o f   r ad i al  f o r ce s   is   h ig h ly   d ep en d e n o n   th e   p o s itio n   o f   t h r o to r   in s id t h air   g ap ,   t h e r ef o r it   is   n ec ess ar y   to   e v alu a te  th len g t h   o f   th e   air   g ap   at  ec ce n t r icity   co n d itio n .     2 . 1 .     Ana ly t ica ca lcula t io n o f   ra dia l f o rc e   Ma x well’ s   s tr ess   ten s o r   p r in ci p le  is   u s ed   to   ca lcu late  th e   m a g n etic  f o r ce s   o r   t o r q u e   f o r   an y   elec tr ical   m ac h in e.   T h e   id ea   is   b ased   o n   Far ad ay s   ass er tio n   ac co r d i n g   to   wh ic h   s tr ess   h ap p en s   in   th f lu x   li n es.  T h e   tan g en tial  an d   n o r m al  co m p o n en ts   o f   th e   f lu x   d e n s ity   ca n   b o b tain ed .   W ith   th Ma x well  s tr ess   m eth o d ,   n o r m al  an d   tan g en tial  f lu x   d e n s ity   co m p o n en ts   m u s b k n o wn   in   all  p o in ts   alo n g   t h cl o s ed   lin in   th ai r   g ap ,   an d   th ta n g en tial  an d   n o r m al  f o r ce s   at  ea ch   p o in in   th air   g ap   r eg i o n   h a v b ee n   ca lcu lated   u s in g   ( 1 )   an d   ( 2 ) .   T h e   co m p o n en ts   o f   s tr ess   ar b ased   o n   f iel d   co m p o n en ts .     f t = 1 μ 0 ( B t ) ( B n )   ( 1 )     f n = 1 2 μ 0 [ ( B n   ) 2 ( B t ) 2   ]   (2 )     w h er   an d     ar n o r m al  an d   tan g en tial  f o r ce   d en s ity   ( N/ m )   r esp ec tiv ely ,     an d   ar n o r m al  an d   tan g en tial  f lu x   d en s ities   ( tesl a) .   T h e   to tal   n o r m al  an d   ta n g e n tial  f o r ce s   v alu e   ca n   b e   ca lcu lated   f r o m   ( 3 ) ,   ( 4 )   alo n g   t h air   g a p   lin e .   Sp ec if i ca lly ,   th e   o v er all  n o r m al  a n d   tan g en tial  f o r ce /len g th   at  a   s in g le  r o to r   p o s itio n   ca n   b ex p r ess ed   as:     F t = P 2 f t ( φ r 0 ) l R c d φ r   ( 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         R a d ia l fo r ce   ca n ce lla tio n   o f b ea r in g less   b r u s h less   d ir ec t c u r r en t m o to r   u s in g   in teg r a ted   … ( A li A .   Yo u s if )   81   F n = P 2 f n ( φ r ) l R c d φ r 0   ( 4 )     w h er is   n u m b er   o f   p o les,    is   th a x ial  len g th   o f   th m a ch in ( m m ) ,   a n d     is   th r a d iu s   o f   t h co n to u r   ( m m ) .   T h f o llo win g   r elatio n s h ip   ca n   ca lcu late  th e   to tal  to r q u p r o d u ctio n :     T = 1 μ 0 [ ( r × B ) ( B . n ) 1 2 s B 2   ( r × n ) ] ds   ( 5 )     w h er B   is   th f lu x   d en s ity   v ec to r   ( tesl a) ,   n   is   th n o r m al   u n it  v ec to r   in   th elem e n ts ,   r   is   th r o to r   r ad iu s   ( m m ) ,      is   th s u r f ac o f   th ele m en t,  an d   °   is   th m ag n etic  p er m ea b ilit y   ( H/m )   [ 16 ] - [ 18 ] .     2 . 2 .     Va ri a t io n o f   a ir  g a p leng t h und er   ro t o ec ce ntr icit y   co nd it io n   Fig u r 1   s h o ws  th e   r esu ltan t   r ad ial  f o r ce   u n d er   r o to r   ec c en tr icity   co n d itio n s .   T h m ag n itu d a n d   d ir ec tio n   o f   th r esu ltan r ad i al  f o r ce s   r esu lt  in   th d ir ec tio n   o f   θ.   Ass u m th n o r m al  d i s tan ce   b etwe en   th e   r o to r   an d   s tato r   b o r is   0 .   I f   t h r o to r   m o v es  f r o m   t h s tato r   ce n ter   ar x   a n d   y ,   th air   g ap   len g th     at   ec ce n tr icity   is   ( 6 ) :     g = g 0 x c os ( φ s ) y s in ( φ s )   ( 6 )     T h ca lcu latio n   o f   th air   g ap   p er m ea n ce   P 0   at  an   an g u lar   p o s itio n     is   ( 7 ) :     0 ( φ s ) = μ 0 Rl g 0 ( 1 + x g 0 c os φ s + y g 0 s in φ s )   ( 7 )     w h er R   is   th r o to r   r ad iu s   [ 19 ] [ 20 ] .           Fig u r e   1 .   R o to r   ec ce n tr icity   w ith   air   g ap   len g th   v a r iatio n       3.   RADIA L   F O RCE CA L CU L AT I O M E T H O D   T h r o tatio n al  r a d ial  f o r ce   ca n   b c o n tr o lle d   b y   g en er atin g   a n   o p p o s ite  f o r ce   o r   “c a n ce llatio n   f o r ce ”.   T h is   ca n ce llatio n   f o r ce   ca n   b e   co n tr o lled   b y   c o n tr o llin g   D C   ex citatio n   cu r r en in   ea ch   p o le  in d ep e n d en tly .   F u r t h e r m o r e ,   b e c a u s e   r a d i al   f o r c e   is   a   f u n c t i o n   o f   r o t o r   p o s i t io n ,   r a d i a l   f o r c e   m a n a g e m e n t   n e c e s s i t at es   v a r y i n g   t h e   e x c i ta t i o n   c u r r e n a n d   p o l ar i t y   w it h   r o t o r   p o s i t i o n   [ 21 ] .   T h i s   p a p e r   p r o p o s es   DC   e x ci ta t i o n   s c h e m e   f o r   t h r a d i a l   f o r c e   c o n t r o l   o f   t h 1 2 / 8   p o l e   b e a r i n g l es s   B L DC   f o r   b l o o d   p u m p   a p p l i c a t i o n .   B y   p r o p er   d i s t r i b u t i o n   o f   t h p o l e ' s   c u r r e n t   i n   t h e   e x c i ti n g   w in d i n g s ,   t h e   r e q u i r e d   DC   c a n   b p r o d u c e d   f o r   r a d i a l   f o r c e   c a n c e l a t i o n .   I n   in teg r atin g   win d in g   c o n f i g u r atio n ,   o n e   co il  is   em p lo y ed   in   ea c h   s lo to   g en er ate   to r q u e   an d   s u s p en s io n   f o r ce .   Fo r   th e   m o to r   to r q u g en er atio n ,   th m ac h in h as  b ee n   s u p p lied   b y   3 - p h ase  cu r r en t   s o u r ce .   Fig u r 2   s h o ws th th r ee - p h ase  win d in g   c o n n ec tio n   s eq u en ce .   T h s u s p en s io n   c u r r en t is su p p lied   b y   a   DC   ex citatio n   s o u r ce .   I n   s u ch   co n f i g u r atio n ,   t h ac cu r ac y   is   h ig h er ,   m o r e f f icien s u s p e n s io n   p e r f o r m an ce ,   an d   th ca n ce llatio n   r ad ial  f o r ce   d is tr ib u tio n   is   b etter   th a n   s ep ar ated   win d in g   co n f i g u r ati o n   [ 22 ] - [ 24 ] .   T wo   m eth o d s   h av b ee n   u s e d   to   ca n ce th r ad ial  f o r ce s .   T h f ir s m eth o d   is   th u s o f   f o u r - s u s p en s io n   p o les,  th e   s ec o n d   is   th u s o f   all - s u s p en s io n   p o les  to   ca n ce l   th r a d ial  f o r ce s   an d   t o   g et  a   b alan ce d   s u s p en s io n   r o t o r   in   t h air   g ap .   Fig u r 3 ( a)   s h o ws  th f ir s m eth o d ,   o f   1 2 /8   p o les   b ea r in g less   B L DC   m o to r   f o r   r ad ial  f o r ce   ca n ce ll atio n   u s in g   f o u r - p o les  to   p r o d u ce   th s u s p e n s io n   f o r ce s .   O n ly   th e   co ils   o f   th e   p o le  ( 1 , 4 , 7 , 1 0 )   a r ac tiv f o r   DC   ex citin g   cu r r en t,  a n d   it  is   ass u m ed   th at  th cu r r e n ts   in   all  co ils   in   th ( 1 2 )   s tato r   p o les  ca n   b c o n tr o lled   in d ep en d en tly .   L et  t h co ils   o f   p h ase  C   b u s ed   f o r   th D C   ex citin g   cu r r en t.   W h er th p o les  cu r r en ts   ar 1 2 3 ,   an d   4   r esp ec tiv ely ,   an d     is   th r o to r   an g le.   T h s tep   r o t atio n   an g le  o f   th is   b ea r in g less   B L D C   is   ( 2 2 . 5 )   m e ch a n ical  r o to r   d eg r ee s   to   o b tain   r esu lts   with   c h an g D. C   p o lar it y   ev er y   s tep .   T h r ad ial  f o r ce   in   th B L DC   m o to r   is   an aly ze d   b y   tak in g   th f o r ce   g en e r ated   with   o n p o le.   T h Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  25 ,   No .   1 J an u ar y   20 22 79 - 88   82   o v er lap   a r ea ,   as  well  as  th n o n - o v er lap   a r ea   o f   th s tato r   t o o th   th e   f lu x   p ass es  th r o u g h   t h em   b ec au s o f   th e   f r in g in g   ef f ec as  s h o wn   in   F ig u r 3 ( b ) .   T h r a d ial  f o r c i n   th m o t o r   ca n   b a n aly ze d   b y   co n s id er in g   th e   f o r ce   g e n er ated   with   f o u r - p o les.  T h in d u ctan ce   ca n   b e   ex p r ess ed   as   ( 8 ) ,     L C = μ 0 N 2 l R θ o 2 ( l g + l m ) + N 2 K f θ no   ( 8 )     w h er 0   is   th e   p er m ea b ilit y   o f   air ,   is   t h n u m b e r   o f   c o il  tu r n ,     is   a   co n s tan t   f o r   th e   f r i n g i n g   in d u ctan ce ,     is   th air   g a p   len g t h ,     is   th p er m an en t   m ag n et   th ick n ess ,     an d      ar th e   o v e r lap p in g   an d   th n o n - o v er lap p i n g   an g le,   r esp ec tiv el y .   T h r ad ial  f o r ce   1   an d   to r q u e   1   in   o n e   p o le  ca n   b e x p r ess ed   as   ( 9 ) .     1 = 1 2 2 1     ( 9 )     T C1 = 1 2 i 2 C1 dL c d θ o   ( 1 0 )             Fig u r e   2 .   Geo m etr y   a n d   w in d i n g   co n f ig u r atio n   m o to r   to r q u e   o f   th B L DC   m o to r           ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   Fo u r - s u s p en s io n   p o l es o f   b ea r in g less   B L D C   m o to r   ( a)   Ov er v iew  an d   ( b )   p o le  ( C 3 )       Sin ce   ( + )   is   f ix ed ,   b y   n eg lectin g   t h f r in g in g   f l u x   1   ca n   b s im p li f ied   as   ( 1 1 ) ,     F C1 1 2 i 2 C1 L C ( l g + l m ) = μ 0 N 2 l R θ o 2 ( l g + l m ) 2 . i 2 C1 K F i 2 C1   ( 1 1 )     w h er K F = μ 0 . N 2 lR θ o 2 ( l g + l m ) 2   [ 21 ] I n   ( 1 1 )   s h o ws  th at  th r ad ial  f o r ce ' s   ca p ac ity   i s   ap p r o x im ately   p r o p o r tio n al  t o   th e   s q u ar o f   th DC   ex citatio n   a n d   i n v er s ely   p r o p o r tio n al  to   t h s q u ar ed   air   g a p   len g th .   I t' s   also   in f lu en ce d   b y   r o to r   an g le.   T h to tal  r ad ial  f o r ce s   ar eq u al  t o   th v ec to r   s u m m atio n   o f   th f o r ce s   p r o d u ce d   b y   all  th e   ex citin g   p o les.  No te  th at   f o r   ea ch   p o le   th d ir ec tio n   o f   th e   r ad ial  f o r ce   d ep e n d s   o n   th e   p o lar ity   o f   th e   D. C   ex citatio n   [ 19 ] [ 21 ] .   T h r esu l tan t r ad ial  f o r ce   in   th x - an d   y - ax is   is :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         R a d ia l fo r ce   ca n ce lla tio n   o f b ea r in g less   b r u s h less   d ir ec t c u r r en t m o to r   u s in g   in teg r a ted   … ( A li A .   Yo u s if )   83   F X F C1 ± F C3 = K F ( i 2 C1 ± i 2 C3 )   ( 1 2 )       F y F C2 ± F C4 = K F ( i 2 C2 ± i 2 C4 )   ( 1 3 )     T h s ec o n d   m eth o d ,   in teg r ati n g   win d in g   co n f ig u r atio n   s h o wn   in   Fig u r 4 ,   th all - s u s p en s io n   p o les  ar u s in g   to   ca n ce llatio n   b y   th s am p r in cip le  o f   f o u r - s u s p en s io n   p o l es  eq u atio n s   b u all  p o les  ar ac tiv th at  r eq u ir es   m in im u m   co n s u m p tio n   ca n ce l l atio n   DC   an d   m o r e   ef f icien t s u s p en s io n   p er f o r m a n ce   an d   ac cu r ac y .           Fig u r 4 .   All - s u s p en s io n   p o les m eth o d       4.   RE SU L T S AN D IS CU SS I O N   T o   ef f ec tiv ely   v er if y   t h in te g r ated   win d in g   co n f ig u r atio n ,   B L DC   b lo o d   p u m p   b ea r in g less   m o to r   is   s im u lated   an d   an aly ze d   b y   u s in g   ( ANSYS/MAX W E L L )   s o f twar e.   T h m ai n   p ar a m eter s   o f   th b ea r in g less   m o to r   ar lis ted   in   T a b le  1   [ 25 ] .   T h e   in s tan tan eo u s   an d   R . M. v alu es  o f   t h g en er ated   t o r q u e   ar s h o w n   in   Fig u r 5 .   T h wav ef o r m   o f   th 3 - p h ase  s tato r   cu r r en with   R . M. v alu es  i s   s h o wn   in   Fi g u r 6 .   Du r in g   o n r o tatio n   cy cle,   to   an aly ze   th d is tr ib u tio n   o f   r a d ial  f o r ce s   o f   th m o to r ,   2 - an aly s is   is   p er f o r m ed   ev e r y   ( 2 2 . 5 )   m ec h an ical  d eg r ee .           Fig u r 5 .   I n s tan tan eo u s   an d   R . M. S to r q u e       T ab le  1 B L DC   m o to r   p a r am e ter s   [ 25 ]   P a r a me t e r   v a l u e   P a r a me t e r   v a l u e   N u mb e r   o f   p h a s e s   3   S t a t o r   i n n e r   d i a m e t e r   2 6   mm   No - l o a d   s p e e d   7 5 0   r p m   N o .   o f   p o l e s   8   A x i a l   l e n g t h     1 0   mm   P o l e   e m b r a c e   0 . 9 5   A i r   g a p   l e n g t h   1 mm   P M   t h i c k n e ss   1 . 5   mm   N o .   o f   s l o t s   12   R o t o r   o u t e r   d i a m e t e r   2 4   mm   S t a t o r   o u t e r   d i a m e t e r   4 0   mm   R o t o r   i n n e r   d i a m e t e r   1 9 m m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  25 ,   No .   1 J an u ar y   20 22 79 - 88   84       Fig u r 6 .   3 - p h ase  s tato r   c u r r en t w av ef o r m       4 . 1 .     Ca ncella t i o n o f   ra dia f o rc by   us ing   f o ur - s us pe ns io n po les   T h s u s p en s io n   ac tio n   h er is   p er f o r m ed   b y   u s in g   o n ly   f o u r - s u s p en s io n   p o les,  th ax is   o f   o n p air   o f   th ese  p o les  is   p er p en d icu lar   t o   th ax is   o f   th o th e r   two   p o les.  No w,   b y   ex citin g   ea ch   p air   o f   th p o le  b y   ap p r o p r iate  DC   cu r r en t,  th r ad ial  f o r ce   is   ca n c eled   to   b ab o u ze r o .   W h en   th r o to r   i s   p o s itio n ed   at  th e   m o to r   ce n te r   an d   r o tated   b y   o n cy cle,   Fig u r 7   s h o ws th r ad ial  f o r ce   with o u t a n d   with   t h s u s p en s io n   ef f ec t .   T h e   c u r r e n t s   o f   t h e   tw o - s u s p e n s i o n   p a i r   o f   p o l e s   w h i c h   r e q u i r e d   t o   c a n c e l   t h e   r a d i a l   f o r c e   a r e   l i s t e d   i n   T a b le   2 .   No ted   th at  th m ax im u m   v alu f o r   ca n ce llatio n   cu r r en is   ( 2 . 9 5 )   Am p e r in   co il  ( 1 , 7 )   an d   ( 2 . 5 5 )   Am p er in   co il ( 4 , 1 0 ) .       T ab le   2 .   DC   ex citatio n   o f   f o u r - s u s p en s io n   p o les ( th r o to r   at  ce n ter )   R o t o r   r o t a t i n g   mec h a n i c a l   a n g l e ( d e g r e e )   I co i l ( 1 , 7 )     (A)   I co il ( 4 , 10 )     (A)   R o t o r   r o t a t i n g   mec h a n i c a l   a n g l e ( d e g r e e )   I co il ( 1 , 7 )     (A)   I co il ( 4 , 10 )     (A)   2 2 . 5   0 . 1 1   0 . 0 7   2 0 2 . 5   - 0 . 0 1   - 0 . 1 2   45   2 . 9 5   0 . 9 5   2 2 5   1 . 5 5   2 . 5 5   6 7 . 5   - 0 . 1   - 0 . 0 6   2 4 7 . 5   - 0 . 1 1   0 . 0 6   90   - 2 . 9 5   - 0 . 9 5   2 7 0   - 1 . 8 5   - 2 . 5   1 1 2 . 5   - 0 . 0 5   0 . 0 3   2 9 2 . 5   0 . 1 4   - 0 . 0 9   1 3 5   2 . 9 5   2 . 5 5   3 1 5   1 . 5 5   1   1 5 7 . 5   - 0 . 0 2   0 . 0 1   3 3 7 . 5   - 0 . 1 2   0 . 0 5 5   1 8 0   - 3 . 1   - 2 . 5 5   3 6 0   - 1 . 9 8   - 1 . 2 5     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         R a d ia l fo r ce   ca n ce lla tio n   o f b ea r in g less   b r u s h less   d ir ec t c u r r en t m o to r   u s in g   in teg r a ted   … ( A li A .   Yo u s if )   85   W h en   th r o to r   is   lo ca ted   at   ( 0 . 1 , 0 )   m m   awa y   f r o m   th e   m o to r   ce n ter   in   th x - d ir ec tio n ,   Fig u r 8   s h o ws  th r ad ial   f o r ce   v al u es  with o u an d   with   t h s u s p en s i o n   ef f ec t.  T h c u r r en ts   o f   t h t wo - s u s p en s io n   p ai r   o f   p o les  wh ich   r eq u ir e d   to   ca n ce th r ad ial  f o r ce   ar lis ted   in   T ab le  3 .   T h m ax i m u m   v a lu f o r   ca n ce llatio n   cu r r en t is ( 7 5 1 . 7 )   Am p er e   in   c o il ( 1 , 7 )   an d   ( 4 5 3 . 5 )   Am p er i n   co il ( 4 , 1 0 ) .           Fig u r 7 .   R ad ial  f o r ce   v ec to r s   with o u t a n d   with   ca n ce llatio n   b y   u s in g   f o u r - s u s p en s io n   p o le s   ( th r o to r   at  th ce n ter   p o s itio n )             Fig u r 8 .   R ad ial  f o r ce   v alu es  b y   u s in g   f o u r - s u s p en s io n   p o le s ,   th r o to r   p o s itio n   is   ( 0 . 1 , 0 )   m m       T ab le  2 .   DC   ex citatio n   v al u es o f   f o u r - s u s p en s io n   p o les,  r o to r   p o s itio n   is   ( 0 . 1 , 0 )   m m   R o t o r   r o t a t i n g   mec h a n i c a l   a n g l e   ( d e g r e e )   co il ( 1 , 7 )     (A)   co il ( 4 , 10 )     (A)   R o t o r   r o t a t i n g   mec h a n i c a l   a n g l e   ( d e g r e e )   co il ( 1 , 7 )     (A)   co il ( 4 , 10 )     (A)   2 2 . 5   71   - 3 9 . 6   2 0 2 . 5   7 2 . 8   - 4 2 . 9   45   - 7 4 8   4 5 2 . 6   2 2 5   7 7 0   - 4 3 0   6 7 . 5   - 7 2 . 8   4 3 . 5   2 4 7 . 5   - 73   4 3 . 5   90   7 5 7   - 4 5 2 . 2   2 7 0   7 5 0 . 5   - 4 5 1   1 1 2 . 5   7 2 . 6   - 43   2 9 2 . 5   7 2 . 7   - 43   1 3 5   - 7 5 0 . 5   4 4 9   3 1 5   - 7 5 1   4 5 2   1 5 7 . 5   - 73   4 3 . 2   3 3 7 . 5   - 73   4 2 . 9   1 8 0   7 5 1   - 4 5 1 . 2   3 6 0   7 5 1 . 7   - 4 5 3 . 5       4 . 2 .     Ca ncella t i o n o f   ra dia f o rc by   us ing   a ll - s us pe ns io po les   T h s u s p en s io n   ac tio n   h er is   p er f o r m ed   b y   u s in g   all - p o les.   No w,   b y   e x citin g   ea ch   p air   o f   th p o le   b y   ap p r o p r iate  DC   cu r r en t ,   th r ad ial  f o r ce   ca n   b r ed u ce d   t o   ab o u ze r o .   W h en   th e   r o to r   i s   lo ca ted   at  ( 0 . 1 , 0 )   m m   awa y   f r o m   th m o to r   ce n ter   in   th x - d ir ec ti o n ,   Fig u r 9   s h o ws  th r ad ial  f o r ce   w ith o u an d   with   th e   s u s p en s io n   ef f ec t.  T h cu r r en t s   o f   th s ix - s u s p en s io n   p air   o f   p o les  wh ich   r e q u ir e d   to   ca n ce th r ad ial  f o r ce   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  25 ,   No .   1 J an u ar y   20 22 79 - 88   86   ar lis ted   in   T ab le  4 .   No ted   th at  th m ax im u m   v alu es  f o r   ca n ce llatio n   cu r r e n ar ( 3 1 )   Am p er in   co il  ( 1 , 7 )   an d   ( 4 6 )   Am p e r in   c o ils   ( 2 , 8 ) ,   ( 3 , 9 ) ,   ( 4 , 1 0 ) ,   an d   ( 8 5 )   Am p e r in   co ils   ( 5 , 1 1 ) ,   ( 6 , 1 2 ) .   Fro m   Fig u r 7 ,   it tu r n s   o u t th a t th r ad ial  f o r ce s   h av lo v a lu es ( ab o u t z er o )   wh en   th r o t o r   is   at  th e   ce n ter .   Fro m   Fig u r 8 ,   it  ca n   b f am iliar ize d   th at  as  th r o t o r   is   m o v ed   awa y   f r o m   th ce n ter ,   th r ad ial  f o r ce   will  h av h ig h   v alu es.  Of   c o u r s e,   th is   ap p ea r s   o n   th v alu o f   th DC   ex citatio n   r eq u ir ed   to   ac h iev th e   ca n ce llatio n   o f   r ad ial  f o r ce .   Du r in g   o n r o tatio n   o f   th r o to r ,   it  ca n   b s ee n   th at   th r ad ial  f o r ce   is   v ar iab le,   th m ax im u m   v alu e   o f   r ad i al  f o r ce   o cc u r s   wh e n   th e   r o to r   p o les  f ac th e   s tato r   te eth .   T h er e f o r e,   th e   ca n ce llatio n   cu r r e n t m u s t b c h an g ed   ac co r d i n g ly .     Fro m   Fig u r 7 ,   it tu r n s   o u t th a t th r ad ial  f o r ce s   h av lo v a lu es ( ab o u ze r o )   wh en   th r o t o r   is   at  th e   ce n ter .   Fro m   Fig u r 8 ,   it  ca n   b f am iliar ized   th at  as  th r o t o r   is   m o v ed   awa y   f r o m   th ce n ter ,   th r ad ial  f o r ce   will  h av h ig h   v alu es.  Of   c o u r s e,   th is   ap p ea r s   o n   th v alu o f   th DC   ex citatio n   r eq u ir ed   to   ac h iev th e   ca n ce lla tio n   o f   r ad ial  f o r ce .   Du r in g   o n r o tatio n   o f   th r o to r ,   it  ca n   b s ee n   th at  th r ad ial  f o r ce   is   v ar iab le,   th m ax im u m   v alu e   o f   r ad i al  f o r ce   o cc u r s   wh e n   th e   r o to r   p o les  f ac th e   s tato r   te eth .   T h er e f o r e,   th e   ca n ce llatio n   cu r r e n t m u s t b c h an g ed   ac co r d i n g ly .               Fig u r 9 .   R ad ial  f o r ce   v alu es  b y   u s in g   all - s u s p en s io n   p o les,  th r o to r   p o s itio n   is   ( 0 . 1 , 0 )   m m       T ab le  4 .   DC   ex citatio n   v al u es o f   all - s u s p en s io n   p o les,  r o to r   p o s itio n   is   ( 0 . 1 , 0 )   m m   R o t o r   r o t a t i n g   mec h a n i c a l   a n g l e   ( d e g r e e )   c oi l   ( 1, 7)   (A)   I   c oi l   (5, 11)   (A)   c oi l   ( 6, 12 )   (A)   I   c oi l   (2, 8)   (A)   I   c oi l   (3, 9)   (A)   I   c oi l   (4, 10)   (A)   2 2 . 5   3 0 . 9   - 4 1 . 9   4 1 . 9   - 4 1 . 9   - 4 1 . 9   - 4 1 . 9   45   0   85   - 85   7   7   0   6 7 . 5   - 3 1 . 3   4 6 . 3   - 4 6 . 3   4 6 . 3   4 6 . 3   4 6 . 3   90   0   - 8 5 . 3   8 5 . 3   - 8 . 2   - 8 . 2   0   1 1 2 . 5   3 1 . 5   - 4 5 . 9   4 5 . 9   - 4 5 . 9   - 4 5 . 9   - 4 5 . 9   1 3 5   0   85   - 85   8 . 5   8 . 5   0   1 5 7 . 5   - 3 1 . 5   4 6 . 2   - 4 6 . 2   4 6 . 2   4 6 . 2   4 6 . 2   1 8 0   0   - 8 5 . 3   8 5 . 2 5   - 8 . 2   - 8 . 2   0   2 0 2 . 5   3 1 . 7 5   - 4 5 . 7   4 5 . 7   - 4 5 . 7   - 4 5 . 7   - 4 5 . 7   2 2 5   0   85   - 85   8 . 2   8 . 2   0   2 4 7 . 5   - 3 1 . 3   4 6 . 3   - 4 6 . 3   4 6 . 3   4 6 . 3   4 6 . 3   2 7 0   0   - 8 5 . 3   8 5 . 3   - 9 . 5   - 9 . 5   0   2 9 2 . 5   3 1 . 5 7   - 46   46   - 46   - 46   - 46   3 1 5   0   8 5 . 3   - 8 5 . 3   8 . 3   8 . 3   0   3 3 7 . 5   - 3 1 . 7   4 5 . 8   - 4 5 . 8   4 5 . 8   4 5 . 8   4 5 . 8   3 6 0   0   - 85   85   - 8 . 5   - 8 . 5   0       5.   CO M P ARI SO B E T WE E F O UR - SUSPE N T I O P O L E AN AL L - SUSP E N SI O P O L E T E CH N I Q UE S   T o   co m p a r f o u r - s u s p en s io n   p o les  an d   all - s u s p en s io n   p o les  tech n iq u es,  T ab le  5   s h o ws  th DC   ca n ce llatio n   cu r r en f o r   d if f e r en o p er atin g   c o n d itio n s .   Fo r   all  ca s es,  th r eq u ir ed   cu r r en is   les s   in   al l - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         R a d ia l fo r ce   ca n ce lla tio n   o f b ea r in g less   b r u s h less   d ir ec t c u r r en t m o to r   u s in g   in teg r a ted   … ( A li A .   Yo u s if )   87   s u s p en s io n   p o les  m eth o d s ,   th e   p er ce n tag e   r ed u ctio n   in   m ax i m u m   cu r r en is   b etwe en   3 6 . 5 an d   8 8 . 9 %.  So ,   it   ca n   b e   s ai d   th at   alth o u g h   th e   all - s u s p en s io n   p o les  m eth o d   is   ex p e n s iv an d   co m p lex ,   i r eq u ir es   p o wer   s u p p ly   with   lo wer   c u r r e n t r a tin g .         T ab le  5 .   C o m p a r is o n   b etwe en   DC   cu r r en ts   r eq u ir ed   f o r   ca n c ellatio n   R o t o r   p o si t i o n   ( mm )   R o t o r   r o t a t i n g   mec h a n i c a l   a n g l e   ( d e g r ee)   D C   c a n c e l l a t i o n   c u r r e n t   ( A )   F o u r - p o l e s s u s p e n si o n   A l l - p o l e s s u s p e n si o n   M a x .   v a l u e   M i n .   v a l u e   M a x .   v a l u e   M i n .   v a l u e   ( 0 , 0 )   2 2 . 5   0 . 1 4   0 . 0 1   0 . 0 6   0 . 0 4   ( 0 , 0 )   45   3 . 1   0 . 9 5   1 . 4   0 . 0 5   ( 0 . 1 , 0 )   2 2 . 5   73   3 9 . 6   4 6 . 3   3 0 . 9   ( 0 . 1 , 0 )   45   7 7 0   4 3 0   8 5 . 3   0       6.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap er ,   th r ad ial  f o r ce   o f   th ( 1 2 /8 )   b ea r in g less   B L DC   m o to r   h as  b ee n   an aly ze d .   I n teg r ated   win d in g   co n f ig u r atio n   is   co n s id er ed   wh er th s am co il  is   u s ed   to   g en er ate  m o to r in g   to r q u an d   t o   ca n ce l   th r ad ial  f o r ce .   C an ce llatio n   o f   r ad ial   f o r ce   h as  b ee n   ac h iev ed   b y   u s in g   f o u r   s u s p e n s io n   p o les  an d   all - s u s p en s io n   p o les.   At  co n s tan m o to r i n g   m o to r   cu r r en t,   th e   s im u latio n   r esu lts   s h o th at   th r ad ial  f o r ce   is   v ar ied   with   th e   r o to r   p o s itio n   an d   r o to r   r o tatin g   a n g le.   T h u s ,   th er e   was  a   n ee d   to   ch a n g th s u s p en s io n   cu r r en ts   to   ac h iev th ca n ce l latio n .   T h in teg r ate d   win d in g   co n f ig u r atio n   was  f o u n d   s u itab le  to   r ea lize  th r ad ial  f o r ce   ca n ce llatio n .   Alt h o u g h   th e   all - s u s p en s io n   p o l es  m eth o d   r eq u i r es  m o r e   co m p lex   c o n n ec tio n s ,   s u p p lies ,   an d   co n tr o l,  th e   r es u lts   o f   th is   m eth o d   s h o th e   ca n ce llatio n   cu r r en is   s ig n if i ca n tly   less   th an   th e   f o u r - p o le   m eth o d .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   N .   M a m a t ,   e t   a l . ,   " B e a r i n g l e ss  P e r man e n t   M a g n e t   S y n c h r o n o u M o t o r   u si n g   I n d e p e n d e n t   C o n t r o l , "   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Po w e El e c t r o n i c a n d   D r i v e   S y st e m s   ( I J PED S ) ,   v o l .   6 ,   n o .   2 ,   p p .   2 3 3 - 2 4 1 ,   M a y   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s . v 6 . i 2 . p p 2 3 3 - 2 4 1 .   [ 2 ]   M .   J a f a r b o l a n d   a n d   A .   S h i r z a d i ,   " A n a l y t i c a l   mo d e l l i n g   o f   r a d i a l   s u s p e n si o n   f o r c e   i n   b e a r i n g l e ss s u r f a c e - m o u n t e d   P M   s y n c h r o n o u s   mo t o r c o n s i d e r i n g   s t a t i c   r o t o r   e c c e n t r i c i t y , "   I ET   E l e c t ri c   Po w e r   A p p l i c a t i o n s,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 8 9 9 - 1 9 1 0 ,   A u g .   2 0 1 9 ,     d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - e p a . 2 0 1 8 . 5 6 0 7 .   [ 3]   M .   Q .   A b b a a n d   Y .   A .   Y a ss i n ,   " M o d i f i c a t i o n   o f   sp e e d   a n d   c u r r e n t   l i m i t i n g   p e r f o r ma n c e   o f   B LD C   m o t o r   b a se d   o n   h a r mo n y   sea r c h   o p t i mi z a t i o n   m e t h o d , "   I n d o n e si a n   J o u r n a l   o f   El e c t ri c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   1 8 ,   n o .   1 ,   p p .   5 4 9 - 5 5 7 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s.    [ 4 ]   Y .   S u n ,   F .   Y a n g ,   Y .   Y u a n ,   a n d   Y .   H u a n g ,   " O u t   r o t o r   b e a r i n g l e ss  b r u sh l e ss  D C   m o t o r   f o r   f l y w h e e l   e n e r g y   st o r a g e , "   i n   2017  I n t e r n a t i o n a l   W o rks h o p   o n   C o m p l e x   S y s t e m a n d   N e t w o r k s (I W C S N ) ,   p p .   7 - 1 2 ,   D e c .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I W C S N . 2 0 1 7 . 8 2 7 6 4 9 6 .   [ 5 ]   N .   W .   Li u ,   K . - Y .   H u n g ,   S . - C .   Y a n g ,   F .   C .   Le e ,   a n d   C .   J.  Li u ,   " D e si g n   o f   H i g h - S p e e d   P e r man e n t   M a g n e t   M o t o r   C o n si d e r i n g   R o t o r   R a d i a l   F o r c e   a n d   M o t o r   Lo sses, "   En e rg i e s,  v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 1 6 ,   N o v .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 3 2 2 5 8 7 2 .   [ 6 ]   Y .   C .   L i u ,   H .   Q .   Z h u ,   a n d   L.   D .   Z h u ,   " S u s p e n si o n   f o r c e   c o n t r o l   sy st e d e s i g n   a n d   si m u l a t i o n   f o r   b e a r i n g l e ss  b r u s h l e ss  D C   mo t o r , "   i n   A p p l i e d   Me c h a n i c a n d   M a t e ri a l s ,   v o l .   7 0 3 ,   p p .   2 5 0 - 2 5 3 ,   D e c .   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 4 0 2 8 / w w w . s c i e n t i f i c . n e t / A M M . 7 0 3 . 2 5 0 .   [ 7 ]   L.   C h e n ,   X .   S u n ,   a n d   H .   Z h u ,   " P r i n c i p l e   o f   R a d i a l   S u sp e n s i o n   F o r c e   G e n e r a t i o n   a n d   C o n t r o l   S y s t e S i mu l a t i o n   f o r   a   B e a r i n g l e s s   B r u s h l e ss  D C   M o t o r , "   i n   E l e c t r o n i c a n d   S i g n a l   Pr o c e ssi n g ,   e d :   S p r i n g e r ,   p p .   2 7 3 - 2 8 0 ,   J u l y   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 6 4 2 - 2 1 6 9 7 - 8 _ 3 5 .   [ 8 ]   Y .   S u n ,   F .   Y a n g ,   Y .   Y u a n ,   a n d   Y .   H u a n g ,   " C o n t r o l   o f   o u t - r o t o r   b e a r i n g l e s b r u s h l e ss  D C   mo t o r , "   i n   2 0 1 7   3 2 n d   Y o u t h   Ac a d e m i c   An n u a l   C o n f e re n c e   o f   C h i n e se   Ass o c i a t i o n   o f   A u t o m a t i o n   ( Y AC ) M a y   2 0 1 7 ,   p p .   6 2 4 - 6 2 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / Y A C . 2 0 1 7 . 7 9 6 7 4 8 5 .   [ 9 ]   T.   Z h a n g ,   X .   Y e ,   L .   M o ,   a n d   Q .   L u ,   " El e c t r o ma g n e t i c   p e r f o r ma n c e   a n a l y si o n   t h e   b e a r i n g l e ss  p e r m a n e n t   m a g n e t   sy n c h r o n o u s   mo t o r   w i t h   H a l b a c h   ma g n e t i z e d   r o t o r , "   I EE A c c e s s,  v o l .   7 ,   p p .   1 2 1 2 6 5 - 1 2 1 2 7 4 ,   A u g .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 3 7 8 9 7 .   [ 1 0 ]   R .   S .   R a h e e m,  M .   Y .   H a ss a n ,   a n d   S .   K .   K a d h i m,  " S i m u l a t i o n   D e si g n   o f   B l o o d - p u m p   I n t e l l i g e n t   C o n t r o l l e r   B a se d   o n   P I D - l i k e   f u z z y   l o g i c   Te c h n i q u e , "   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   J o u r n a l ,   v o l .   3 8 ,   n o .   8 ,   p p .   1 2 0 0 - 1 2 1 3 ,   A u g .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 0 6 8 4 / e t j . v 3 8 i 8 A . 5 3 4 .   [ 1 1 ]   F .   Li b e r t   a n d   J .   S o u l a r d ,   " I n v e st i g a t i o n   o n   p o l e - sl o t   c o mb i n a t i o n f o r   p e r man e n t - ma g n e t   m a c h i n e w i t h   c o n c e n t r a t e d   w i n d i n g s , "   i n   Pro c .   I C E M ,   p p .   5 3 0 - 5 3 5 ,   Ja n .   2 0 0 4 .   [ 1 2 ]   T.   S u n ,   J. - M .   K i m,   G . - H .   L e e ,   J. - P .   H o n g ,   a n d   M . - R .   C h o i ,   " Ef f e c t   o f   p o l e   a n d   s l o t   c o m b i n a t i o n   o n   n o i se   a n d   v i b r a t i o n   i n   p e r ma n e n t   m a g n e t   s y n c h r o n o u m o t o r , "   I EE T ra n s a c t i o n o n   m a g n e t i c s,  v o l .   4 7 ,   n o .   5 ,   p p .   1 0 3 8 - 1 0 4 1 ,   A p r .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T M A G . 2 0 1 0 . 2 0 9 3 8 7 2 .   [ 1 3 ]   Y .   Q i n   a n d   H .   Z h u ,   " O p t i ma l   d e si g n   o f   a   mu l t i - p h a s e   d o u b l e - st a t o r   b e a r i n g l e ss  b r u s h l e ss   d i r e c t   c u r r e n t   m o t o r , "   Ad v a n c e s   i n   Me c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   9 ,   n o .   6 ,   p p . 1 - 1 1 ,   Ju n e   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 1 6 8 7 8 1 4 0 1 7 7 0 5 1 1 2 .   [ 1 4 ]   X .   T u ,   W .   B u ,   a n d   Q .   Ze n g ,   " R e se a r c h   o n   t h e   M o d e l l i n g   o f   a   S i n g l e - w i n d i n g   B e a r i n g l e ss  P e r m a n e n t   M a g n e t   B r u s h l e ss  D C   M o t o r , "   i n   J o u r n a l   o f   P h y s i c s:   C o n f e r e n c e   S e r i e s ,   v o l .   1 8 8 7 ,   n o .   1 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   p p . 1 - 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 4 2 - 6 5 9 6 / 1 8 8 7 / 1 / 0 1 2 0 4 9 .   [ 1 5 ]   S .   Lo g i n o v ,   Y .   D o mr a c h e v a ,   V .   S m i r n o v ,   a n d   D .   F e d o r o v ,   " R e sea r c h   o f   r a d i a l   f o r c e a n d   t o r q u e   o f   b e a r i n g l e ss  s y n c h r o n o u s   mac h i n e , "   i n   E n v i ro n m e n t .   T e c h n o l o g i e s.   Re s o u rce s .   Pr o c e e d i n g s o f   t h e   I n t e rn a t i o n a l   S c i e n t i f i c   a n d   Pr a c t i c a l   C o n f e re n c e ,   v o l .   1 ,   Ju n e   2 0 1 5 ,   p p .   1 2 8 - 1 3 2 ,   d o i :   1 0 . 1 7 7 7 0 / E TR 2 0 1 5 V O L 1 . 2 1 7 .   [ 1 6 ]   M .   P o l a t ,   E.   Ö k s ü z t e p e ,   Z.   O m a ç ,   M .   Y i l d i r i m,  a n d   H .   K ü r ü m,  " E x a m i n a t i o n   o f   r a d i a l   f o r c e   w i t h   F i n i t e   E l e me n t   M e t h o d   i n   S w i t c h e d   R e l u c t a n c e   M o t o r , "   i n   2 0 1 3   8 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c En g i n e e ri n g   ( ELECO)   N o v .   2 0 1 3 ,   p p .   5 7 6 - 5 8 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / ELE C O . 2 0 1 3 . 6 7 1 3 9 0 0 .   [ 1 7 ]   J.  P y r h o n e n ,   T .   J o k i n e n ,   a n d   V .   H r a b o v c o v a ,   D e si g n   o f   r o t a t i n g   e l e c t r i c a l   m a c h i n e s :   J o h n   W i l e y   &   S o n s,   p p .   1 - 6 1 2 ,   D e c .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 9 7 8 0 4 7 0 7 4 0 0 9 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  25 ,   No .   1 J an u ar y   20 22 79 - 88   88   [ 1 8 ]   W .   Zh u ,   S .   P e k a r e k ,   B .   F a h i mi ,   a n d   B .   J.  D e k e n ,   " I n v e s t i g a t i o n   o f   f o r c e   g e n e r a t i o n   i n   a   p e r m a n e n t   m a g n e t   sy n c h r o n o u s ma c h i n e , I EEE  T r a n s a c t i o n o n   E n e r g y   C o n v e r si o n ,   v o l .   2 2 ,   n o .   3 ,   p p .   5 5 7 - 5 6 5 ,   S e p t .   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T EC . 2 0 0 6 . 8 8 8 0 3 4 .   [ 1 9 ]   A .   C h i b a ,   T .   F u k a o ,   O .   I c h i k a w a ,   M .   O s h i m a ,   M .   T a k e mo t o ,   a n d   D .   G .   D o r r e l l ,   M a g n e t i c   b e a ri n g a n d   b e a ri n g l e ss  d r i v e s El se v i e r ,   J a n .   2 0 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / B 9 7 8 - 0 - 7 5 0 6 - 5 7 2 7 - 3 . X 5 0 0 0 - 7.   [ 2 0 ]   L.   Z h o u   a n d   D .   L.   Tr u m p e r ,   " R e l u c t a n c e   f o r c e   ma g n e t i c   su sp e n s i o n   c h a r a c t e r i s t i c s   a n d   c o n t r o l   f o r   c y l i n d r i c a l   r o t o r   b e a r i n g l e s mo t o r s,"  J o u r n a l   o f   D y n a m i c   S y s t e m s ,   Me a s u reme n t ,   a n d   C o n t ro l ,   v o l .   1 3 9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 - 8 ,   J a n .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 5 / 1 . 4 0 3 5 0 0 7 .   [ 2 1 ]   F. - C .   L i n   a n d   S . - M .   Y a n g ,   " A n a l y s i s a n d   m o d e l i n g   o f   t h e   r a d i a l   f o r c e   i n   a   s w i t c h e d   r e l u c t a n c e   mo t o r   w i t h   s i n u s o i d a l   e x c i t a t i o n s,"   i n   T h e   F i f t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Po w e r   El e c t ro n i c a n d   D ri v e   S y st e m s ,   2 0 0 3 .   P ED S   2 0 0 3 . N o v .   2 0 0 3 ,   p p .   9 3 8 - 9 4 3 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P ED S . 2 0 0 3 . 1 2 8 3 0 9 4 .   [ 2 2 ]   Q .   M .   A l i   a n d   M .   M .   E .   A l i ,   " D i r e c t   C u r r e n t   D e a d b e a t   P r e d i c t i v e   C o n t r o l l e r   f o r   B LD C   M o t o r   U si n g   S i n g l e   D C - Li n k   C u r r e n t   S e n s o r , "   E n g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y   J o u r n a l ,   v o l .   3 8 ,   n o .   8 ,   p p .   1 1 8 7 - 1 1 9 9 ,   A u g .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 0 6 8 4 / e t j . v 3 8 i 8 A . 4 7 1 .   [ 2 3 ]   M .   Y .   B d e w i ,   A .   M .   M o h a mm e d ,   a n d   M .   M .   E.   A l i ,   " D e si g n   a n d   P e r f o r ma n c e   A n a l y s i s o f   P e r ma n e n t   M a g n e t   S y n c h r o n o u M o t o r   f o r   El e c t r i c   V e h i c l e A p p l i c a t i o n , "   En g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y   J o u rn a l ,   v o l .   3 9 ,   n o .   3 A ,   p p .   3 9 4 - 4 0 6 ,   M a r c h   2 0 2 1 ,     d o i :   1 0 . 3 0 6 8 4 / e t j . v 3 9 i 3 A . 1 7 6 5 .   [ 2 4 ]   S .   M u n i se k h a r ,   G .   M a r u t h e sw a r ,   a n d   P .   S u j a t h a ,   " Th e   F a st e st   M P P Tr a c k i n g   A l g o r i t h f o r   a   P V   a r r a y   f e d   B L D C   M o t o r   D r i v e n   A i r   C o n d i t i o n i n g   s y st e m,"   i n   2 0 1 9   Fi f t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   E l e c t r i c a l   E n e r g y   S y st e m s   ( I C E ES ) F e b .   2 0 1 9 ,   p p .   1 - 5 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EES . 2 0 1 9 . 8 7 1 9 3 2 1 .   [ 2 5 ]   F .   W a n g ,   Y .   Zh u ,   H .   W a n g ,   a n d   D .   Zh a o ,   " D e s i g n   a n d   a n a l y s i s   o f   a   b e a r i n g l e ss  p e r m a n e n t - ma g n e t   m o t o r   f o r   a x i a l   b l o o d   p u m p   a p p l i c a t i o n s,"  I E EE  Ac c e ss,   v o l .   8 ,   p p .   7 6 2 2 - 7 6 2 7 ,   D e c .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 5 9 6 3 3 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Ali  A.  Y o u sif           wa b o r n   i n   Ba g h d a d ,   Ira q   in   1 9 9 3 .   He   re c e iv e d   a   Ba c h e lo r' d e g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   fr o m   Un iv e rsity   o t h e   Tec h n o lo g y ,   Ir a q   in   2 0 1 7 .   He   is  c u rre n tl y   stu d y in g   t o wa rd   a   M a ste r' d e g re e   o f   S c ien c e   i n   El e c tri c a P o we En g i n e e rin g   a t   th e   Un i v e rsit y   o Tec h n o l o g y ,   Ira q .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   e e e . 1 9 . 1 0 @g ra d . u o tec h n o lo g y . e d u . iq .           Ahm e d   M.   M o h a m m e d           re c e iv e d   th e   B. S c .   a n d   M . S c .   d e g re e fro m   th e   Un iv e rsity   o Tec h n o lo g y ,   Ba g h d a d ,   Ira q ,   i n   1 9 9 5   a n d   2 0 0 6 ,   re s p e c ti v e ly ,   b o t h   in   e lec tri c a l   a n d   e lec tro n ic  e n g i n e e rin g .   He   re c e iv e d   h is  P h . D.  d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   a T h e   Un iv e rsity   o N o tt i n g h a m ,   No tt in g h a m ,   U.K.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   a h m e d . m . m o h a m m e d @u o tec h n o l o g y . e d u . iq .         Mo h a m m e d   M o a n e E.   Ali           wa b o rn   i n   Ba g h d a d ,   Ira q   in   1 9 7 1 .   He   re c e iv e d   th e   B. S c . ,   M . S c . ,   a n d   P h . D.  d e g re e in   e lec tri c a e n g in e e rin g   fr o m   Un i v e rsity   o Tec h n o l o g y ,   Ira q   in   1 9 9 4 ,   1 9 9 7 ,   a n d   2 0 0 9 ,   re sp e c ti v e ly .   S in c e   M a y   2 0 0 6 ,   h e   h a b e e n   with   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g i n e e rin g - Un iv e rsit y   o Tec h n o l o g y ,   wh e re   h e   wa a n   As sist.  Lec t. ,   b e c a m e   a   Lec tu re in   2 0 0 9 ,   a n d   a n   As sist.  P ro f.   in   2 0 1 8 .   His  c u rre n re se a rc h   in tere sts  i n c lu d e   El e c tr o   h e a (in d u c ti o n   h e a ti n g ),   El e c tri c a M a c h in e s,   a n d   Driv e s.   M o h a m m e d   M o a n e s p u b li sh e d   m o r e   th a n   tw e n ty - f o u tec h n ica l   p a p e rs.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il m o h a m m e d m o a n e s.e . a li @u o tec h n o l o g y . e d u . i q .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.