I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 4 ,   N o .   2 Ma y   201 9 ,   pp .   735 ~ 743   IS S N :   2502 - 4752 D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v1 4 .i 2 . pp 735 - 743             735       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   Op t i m a l   D e si g n   o f   S i n g l e - p h a s e   1 2 S - 6 F E FSM   U si n g   S e g m e n t a l   R o t o r   a n d   N o n - Ov e r l a p   W i n d i n g s       M o h d   F ai r o z   O m ar ,   Er w an   S u l ai m an ,   H as s an   A l i   S o o m r o ,   F ai s al   A m i n ,   La i l i   I w an i   Ju s o h ,   En w e l u m   I   M b ad i w e   1 R e s e a r c h   C e n t e r   f o r   A ppl i e E l e c t r o m a g ne t i c s   ( E M C e n t e r ) ,   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i O nn  M a l a y s i a   ( U T H M ) ,   86 400   P a r i t   R a j a ,   J o ho r ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   S e p   2 9 ,   2 01 8   R e v i s e D e c   2 0 ,   201 8   A c c e pt e J a n   11 ,   201 9       R e c e nt l y ,   a   t hr e e - pha s e   F i e l d   E xc i t a t i o n   F l ux   S w i t c hi ng   M o t o r   ( F E F S M )   us i ng   s a l i e n t   r o t o r   h a s   be e n   i nt r o duc e d,   s u i t a b l e   f o r   h i g t o r que ,   hi g po w e r   a s   w e l l   a s   h i g s p e e di v e r s e   pe r f o r m a nc e s   du e   t o   t he i r   a dv a n t a g e s   o f   e a s y   r o t o r   t e m pe r a t u r e   e l i m i na t i o a n d   c o nt r o l l a bl e   f i e l d   e xc i t a t i o n   ( F E )   f l u x.   H o w e v e r ,   e xi s t i ng   F E F S M s   a r e   f o und  t o   ha v e   l o w   t o r qu e   p e r f o r m a nc e   a s   t he   s a l i e nt   r o t o r   s t r uc t ur e   ha s   c a us e l o ng e r   f l ux   p a t h,   a nd   c o ns e que nt l y   w e a k   f l u l i nka g e .   T he r e f o r e ,   a   n e w   s t r uc t ur e   o f   a   s i ng l e - ph a s e   F E F S M   us i ng   s e g m e n t a l   r o t o r   a n no n - ov e r l a p   w i nd i ng s   i s   pr o po s e d .   T h e r e   a r e   t w o   v a l ua bl e   f i nd i ng s   f o und   i n   t hi s   t o po l ogy ,   f i r s t   i s   l e s s   c o ppe r   l o s s   d ue   t o   t he   no n - ov e r l a p   w i n di ng s   be t w e e a r m a t ur e   a nd   F E   c o i l s ,   a n s e c o ndl y   t he   s e g m e nt a l   r o t o r   s t r uc t u r e   h a s   p r o d uc e s   s ho r t e r   f l ux  pa t t o   pr o duc e   hi g t o r que ,   l e s s   r o t o r   w e i g ht   a s   w e l l   a s   r o bus t   r o t o r   a t   h i g s pe e c o ndi t i o n.   F l ux  l i nka g e ,   ba c k - e m f ,   a v e r a g e   t o r que   a nd  o ut put   po w e r   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   t he   i n i t i a l   a nd   o pt i m i z e d   d e s i g ns   ha v e   be e i nv e s t i g a t e a nd  c o m pa r e d   us i ng   2D   F i n i t e   E l e m e nt   A na l y s i s   ( 2D - F E A )   t hr o ug J M A G   D e s i g ne r   v e r s i o 15 .   B a s e o n   t h e   2D - F E A   a na l y s i s ,   t he   a v e r a g e   t o r qu e   ha s   i nc r e a s e d   by   81 . 3 %   t o   1. 65   N m ,   w h i l e   t he   o ut p ut   po w e r   o f   466. 5   W ,   i nc r e a s e d   o f   68. 2% .   I c o nc l us i o ns ,   a   F E F S M   us i ng   s e g m e nt a l   r o t o r   a nd  no n - o v e r l a w i nd i ng s   i s   c o ns i de r e a s   t he   b e s t   s i ng l e - ph a s e   m o t o r   due   t o   t he i r   o pt i m a l   p e r f o r m a nc e s   a nd   l e s s   c o ppe r   l o s s .   Ke y w or d s :   F i e l e xc i t a t i o n   F l ux  s w i t c hi n g   m a c h i n e   O pt i m i z a t i o n     S e gm e n t a l   r o t o r   S i ngl e - p ha s e     C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e   A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M o h F a i r o z   O m a r,     R e s e a r c Ce n t e r   f o r   A ppl i e E l e c t r o m a g n e t i c s   ( E M Ce n t e r ) ,   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i O nn  M a l a y s i a   (U T H M ),   86400  P a r i t   R a j a ,   J o h o r ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   f a i r o z . o m a r@ y a h o o . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   f i r s t   c o n c e pt   o f   f l ux  s w i t c h i ng  m a c hi n e   (F S M )   w a s   f o un d e a n d   pub l i s h e d   i 1 950 .   F S M   c o n s i s t s   of   a l l   f l ux  s o u r c e s   i t h e   s t a t o r .   B e s i de s   t h e   a dv a n t a ge   o f   b r us h l e s s   m a c h i n e s ,   F S M   ha s   a   s i n g l e   pi e c e   of   i r o r o t o s t r uc t u r e   a l l o w i n t o   b e   a ppl y   i r o b us t   a n d   h i g h - s pe e a p pl i c a t i o n s   [1] .   O v e r   t h e   pa s t   t e y e a r s ,   m a n y   n e w   F S M   t o po l o gi e s   h a v e   b e e n   de v e l o pe fo r   v a ri o us   a p pl i c a t i o n s ,   ra n g i n g   f r o m   l o w - c o s t   do m e s t i c   a ppl i a n c e s ,   a ut o m o t i v e ,   w i n d   po w e r ,   a e r o s pa c e ,   a n o t h e r s   [ 2],   [3] .   F i gu r e   1   i l l us t ra t e s   t h e   b a s i c   o pe ra t i o o f   F S M .   Co n s i de ri ng  F i gu r e   1( a ),   t h e   e xc i t a t i o n   o f   t h e   f i e l a n a rm a t u r e   w i n di n gs   a t   po s i t i v e   c ur r e nt   c r e a t e s   a   f l ux  v e c t o r   i n   t h e   n o rt h - w e s t e r l y   di r e c t i o n   a n n o r t h - e a s t e rl y   di r e c t i o n,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   c o m b i n e f l ux   ge n e ra t e b y   t h e   t w o   c o i l s   c a us e a   f l ux  m o v i n g   v e r t i c a l l y   upw a r ds   a n d   t h e   r o t o a l i g n e d   i t s e l f   w i t a   p a i o f   v e r t i c a l   s t a t o r .   A d di t i o na l l y ,   F i gu r e   1(b i l l us t r a t e s   t h e   c u rr e nt   i t h e   a r m a t u r e   w i n d i n g   i s   r e v e r s e d,   w hi l e   t h e   F E w i n d i n g   c o n t i n ue s   b e i n g   e xc i t e i t h e   s a m e   d i r e c t i o by   t h e   e ffe c t   of   t h e   180°   f l ux  s hi f t i n g   f r o m   w e s t - s o ut h   [ 4].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     7 35     7 43   736     F i gu r e   1 .   O pe r a t i ng  p ri n c i p l e   o f   F E F S M s         T h e   r e s ul t   f r o m   t h e   18   s h i f t i ng  m a ke s   t h e   r o t o t e n ds   t o   a l i gn  w i t t h e   s t a t o r   po l e s   b a s e o t h e   f l ux  m o ve m e n t   i a   w e s t e r l y   di r e c t i o t hr o ug h o ri z o nt a l   s t a t o po l e s .   T h e r e f o r e ,   e a c r e v e r s a l   o f   c urr e n t   d i r e c t i o n s   i t h e   a rm a t u r e   c a us e s   t h e   s t a t o f l ux   v e c t o r   t o   s w i t c b e t w e e h o r i z o nt a l   a n d   v e rt i c a l   di r e c t i o n s ,   h e n c e   i n t r o duc i n g   t h e   na m e   F S M   [5] .     G e n e r a l l y ,   F S M   c a n   b e   c a t e go r i s e i nt o   t hr e e   g r o ups :   pe rm a n e nt   m a g n e t   f l ux  s w i t c h i n g   m o t o (P M F S M ),   f i e l e xc i t a t i o f l ux  s w i t c hi n m o t o r   (F E F S M ),   a n h y b r i e xc i t a t i o n   f l ux  s w i t c hi n g   m o t o (H E F S M ).   P M F S M   a n d   F E F S M   us i n g   P M   a n d   f i e l e xc i t a t i o c o i l   (F E C),   r e s pe c t i v e l y ,   a s   t h e i m a i f l ux   s o ur c e s ,   w h i l e   H E F S M   c o m b i n e s   bo t h   P M   a n F E a s   i t s   m a i n   f l ux   s o ur c e .   Co m pa r e d   t o   t h e s e   t hr e e   t y pe s   of  F S M ,   F E F S M   h a s   s h o w n   s i g ni f i c a n t   a dv a nt a ge s   due   t o   l o w   m a n uf a c t u ri n g   c o s t ,   a n d   de m a g n e t i z a t i o c a b e   n e gl e c t e b e c a us e   of   F E F S M   i s   m a g n e t - l e s s   m a c h i n e .   I n   a d di t i o n ,   t h e   m a g n e t i c   f i e l pr o duc e by   t h e   F E Cs   c a b e   c o n t r o l l e d   a l l o w i n g   F E F S M   s ui t a b l e   t o   b e   ut i l i z e o n   v a r i o us   e qui p m e n t s   [6] - [8] .     F i gu r e   s h o w s   t h e   e xa m p l e   o f   t h r e e - p h a s e   a nd  s i n g l e - p h a s e   s a l i e n t   r o t o r   F S M   w i t h   o v e r l a w i n d i n gs   c o n f i gur a t i o n s .   T h e   a u t h o [9]   i nt r o duc e a   n e w   s t ruc t u r e   o f   t hr e e - p ha s e   24S - 10P   F E F S M   w i t o v e r l a pp i n g   w i n di n gs   b e t w e e n   12   a rm a t u r e   c o i l s   a n d   12   F E c o i l s   a s   i l l us t r a t e d   i F i gu r e   2( a ) .   W i t a   s i n g l e   po l a ri t y   of   t h e   F E w i n d i n g ,   t h e   m o t o r   b e c o m e s   e a s y   t o   c o n s t ruc t ,   a n p r o d uc e s   l e s s   f l ux  l e a ka ge .   T hi s   m o t o r   i s   s ui t a b l e   fo r   i n dus t ri a l   a ppl i c a t i o n s   w hi c r e qui r e   hi g h   t o r q ue   a n d   po w e c a pa b i l i t y   [10],   [1 1].   T hi s   i s   b e c a us e   of   i t s   hi g h   t o r que   a n d   po w e r   o f   240. 5   N m   a nd  2 5. 7   kW ,   r e s pe c t i v e l y   a t   b a s e   s pe e o f   1, 200  r p m .   F i gu r e   2(b s h o w s   t h e   s i ngl e - p h a s e   s a l i e n t   r o t o r   12S - 6P   F E F S M .   T h e   p r o po s e m o t o r   i s   i n t r o duc e   i n   o r de t o   s o l v e   t h e   p r o b l e m   o f   h i g h   c o s t   c o n s um p t i o n   i n   P M F S M s   t e c hn o l o g y   [12].   T h e   s t a c l e n g t a n d   s t a t o r   o ut e r   d i a m e t e a r e   s e t   t o   25   m m   a nd  9 m m ,   r e s pe c t i v e l y .   T h i s   m o t o h a s   12   s l o t s ,   i w hi c 8   s l o t s   a c c o m m o da t e   4   n o n - o v e r l a p   F E Cs   a n d   e a c s l o t   f r o m   t h e   r e m a i n i n g   s l o t s   i s   d i v i de i nt o   2   t o   f o r m   o v e r l a p   a r m a t u r e   c o i l s .   Co n s e que n t l y ,   t h e   m o t o ha s   s h o rt e e nd  w i ndi n gs ,   a nd  b e t t e c o ppe r   us a ge .         F i gu r e   2 .   F E F S M   w i t h   s a l i e nt   r o t o (a )   3 - p h a s e   24S - 10P   a n d   (b S i ngl e - p ha s e   12S - 6P       H ow e ve r ,   t h e   s a l i e n t   r o t o s t r uc t u r e   o f   e xi s t i ng  F E F S M   p r o duc e s   l o n ge r   f l ux   pa t h,   hi g h e r   r o t o vo l um e ,   a nd   i n c r e a s e   t h e   ra t e   o f   i r o l o s s .   I a dd i t i o n,   t h e   o v e rl a p   w i n di ng   t e c hni que   a ppl i e b e t w e e a rm a t u r e   c o i l s   a n d   F E Cs   ha s   p r o duc e hi g h   v o l um e   o f   m o t o r   a n r e du c e   l ow   t o r que   de n s i t y .   B e s i de s ,   h i g c o ppe r   w i r e   c o n s um pt i o n   ha s   p r o duc e hi g h   c o ppe l o s s   a n d   r e duc e s   t h e   e ff i c i e n c y .   T h i s   pa pe r   p r e s e n t s   a   n e w   s i n gl e - p ha s e   s e gm e nt a l   r o t o 12S - 6P   F E F S M   w i t h   n o n - o v e r l a p   w i n d i n gs .   T h e   p r o po s e m o t o r   ha s   12  s l o t s   f o r   a rm a t u r e   c o i l s   w i n d i n g ,   12  s l o t s   f o r   F E Cs   w i ndi n g   a n d   s e gm e n t a l   r o t o r s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         O pt i m al   D e s i gn   of   Si ngl e - phas e   12 S - 6P   F E F SM   U s i ng   S e gm e nt a l   R ot or   and   ( Mohd   F ai r oz   O m ar )   737   t h a t   p r o v i de   a   s h o r t   f l ux  pa t h   f r o m   t h e   s t a t o t o   t h e   r o t o r   a nd  v i c e   v e r s a .   Co n s e que nt l y ,   t h e   p r o po s e m o t o r   e n a b l e s   h i g h e r   f l ux   y i e l ds   a n d   i n c r e a s e s   t h e   o ut put   t o r q ue .   2 D - F i ni t e   E l e m e n t   A n a l y s i s   (F E A t hr o ugh  J M A G   D e s i gn e r   v e r s i o 15   i s   us e t o   i n v e s t i ga t e   t h e   c o i l   t e s t ,   f l ux   l i n k a ge ,   f l ux   l i n e ,   b a c k - e m f ,   a v e r a ge   t o r que   a n o ut put   po w e r   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   t h e   p r o po s e m o t o r .       2.   D ES I G N   R ES TR I C TI O N S   A N D   S P EC I F I C A TI O N S   O F   TH I N I TI A D ES I G N ED   T h e   i n i t i a l   de s i g r e s t ri c t i o i s   i l l us t ra t e d   i T a b l e   1   a nd   F i gu re   3   de m o n s t ra t e s   t h e   s t r uc t u r e   o f   s i n gl e - pha s e   s e gm e nt a l   r o t o r   12S - 6P   F E F S M   w i t n o n - o v e r l a p   w i ndi n gs .   T h e   m a x i m u m   o f   a rm a t u r e   c u rr e nt   de n s i t y ,   J A   a n f i e l e xc i t a t i o n   c u rr e n t   de n s i t y ,   J E   ar e   s e t   t o   30  A rm s /mm 2   a nd  30  A / m m 2 ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   e l e c t r i c a l   s i l i c o n   s t e e l   35A 250   m a t e ri a l   i s   us e f o r   s t a t o a n r o t o bo d y .   W h i l e ,   s t a t o r   o ut e r   d i a m e t e r,   r o t o r   o ut e di a m e t e r,   s ha f t   di a m e t e r   a n a i ga p   a r e   r e s t ri c t e t o   75  m m ,   45   m m ,   30  m m   a nd  0 . m m ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   s i ngl e   r o t o s t r uc t u r e   w i t h   s t a c l e n g t o f   20. m m   i s   m e c h a ni c a l l y   r o b us t   b e c a us e   i t   c o n s i s t s   o n l y   o f   s t a c ke d   e l e c t r o m a g n e t i c   s h e e t s .                           3.   P ER F O R M A N C ES   O F   I N I TI A D ES I G N   O F   F EF S M   3. 1 .       C o i l   te s t   R e s ul t   o f   t h e   p r o po s e s i n g l e - p h a s e   12S - 6P   F E F S M   us i n g   s e gm e n t a l   r o t o c o i l   t e s t   i s   de pi c t e i F i gu r e   4 ,   a t   t h e   po i nt   w h e J A   a nd  J E   a r e   s e t   t o   m a x i m u m   o f   30  A rm s /mm 2   a n d   30   A / m m 2 ,   r e s pe c t i v e l y   a nd  r o t o i s   s hi f t e by   45°   m e c h a ni c a l .   C l e a r l y ,   t h e   f l ux   l i n k a ge   a t   h i g h e s t   J A   i s   0 . 071 8   W b ,   39 . 4%   hi g h e t h a m a g n e t i c   f l ux  a t   m a x i m um   J E .   H ow e ve r ,   t h e   m a g n e t i c   f l ux  p r o f i l e   s h o w s   un b a l a n c e   f l ux  b e t w e e n   po s i t i v e   a n n e ga t i v e   c y c l e s   due   t o   f l ux   l e a k a ge   o c c ur s   a t   230°   t o   31   e l e c t ri c   w h e f l ux   a t t e m pt   t o   f l ow   f r o m   s t a t o t o   r o t o r .   B e s i de s ,   t h e   f l ux  l i nka ge   o f   J E   o n l y   i s   s l i g ht l y   l ow e r   t ha n   f l ux  l i nka ge   o f   J A   due   t o   m a g n e t i c   f l ux  ge n e r a t e f r o m   F E w i l l   m o v e   a r o un d   t h e   s t a t o a nd  r o t o b e fo r e   r e a c hi n g   t h e   a rm a t u r e   w i n d i n gs .   T h e   f l ux  l i nka ge   o f   F E C   l e a d   90 °   of   a r m a t u r e   c o i l   f l ux  l i n k a ge ,   h e n c e   e n s u r i ng  t h e   m o t o r   t o   b e   w o r ke b a s e o s t a nda r d   o pe ra t i ng  p r i n c i p l e   of s i n gl e - p ha s e   m o t o r.     3. 2 .       R e s u l o F l u x   Li n e   F i gu r e   5   de l i n e a t e s   t h e   f l ux  l i n e   de l i v e r e u nde m a x i m u m   J E   o f   30  A / m m 2   a t     o 360° ,   90° ,   180 ° ,   a n d   270 °   e l e c t ri c   c y c l e .   F i g u r e   5   ( a )   a n d   (c )   de m o n s t r a t e   t h e   m a g n e t i c   f i e l d   s t r e a m s   f r o m   t h e   s t a t o t o   t h e   r o t o r a n b a c t o   s t a t o r   s e e m   s h o r t e r   a t   a l l   a rm a t u r e   c o i l s   t o   fo r m   o n e   c o m pl e t e   m a g n e t i c   f l ux  c y c l e .   Be s i de s ,   t h e   f l ux   l i n e   p r o f i l e   a l s o   i n d i c a t e s   t h e   hi g h e s t   f l ux  l i n k a ge   a c hi e v e i s   a t   180° ,   p r o v e n   t hr o ug f l ux   c h a ra c t e ri s t i c s   a t   c o i l   t e s t   a s   i l l us t ra t e i F i gu r e   4 .   Co n c e n t ra t e f l ux  i s   hi g hl i g ht e w i t h   r e c i r c l e s   i n   F i gu r e   (b )   a n d   (d)   b e c a us e   f l ux  do e s   n o t   l e gi t i m a t e l y   f l ow   t o   fo r m   o n e   c o m pl e t e   c y c l e   due   t o   i n c o m pl e t e   m a g n e t i c f l ux  pa t h s   t ha t   c o nn e c t s   t h e   a dj a c e nt   s t a t o t e e t h .   I a dd i t i o n ,   t h e   f l ux  l i n e   a l s o   pr o v e t h e   c o n di t i o n   of   z e r o   r o t o r   po s i t i o i w h i c t h e   m a g n e t i c   f l ux   i s   z e r o   w h e t h e   r o t o po s i t i o n s   a t   90°   a nd  270° .           3.   P ER F O R M A N C ES   O F   I N I TI A D ES I G N   O F   F EF S M   3. 1 .     C o i l   t e s t   R e s ul t   o f   t h e   p r o po s e s i n g l e - p h a s e   12S - 6P   F E F S M   us i n g   s e gm e n t a l   r o t o c o i l   t e s t   i s   de pi c t e i F i gu r e   4 ,   a t   t h e   po i nt   w h e J A   a nd  J E   a r e   s e t   t o   m a x i m u m   o f   30  A rm s /mm 2   a n d   30   A / m m 2 ,   r e s pe c t i v e l y   a nd  r o t o i s   s hi f t e by   45°   m e c h a ni c a l .   C l e a r l y ,   t h e   f l ux   l i n k a ge   a t   h i g h e s t   J A   i s   0 . 071 8   W b ,   39 . 4%   hi g h e t h a m a g n e t i c   f l ux  a t   m a x i m um   J E .   H ow e ve r ,   t h e   m a g n e t i c   f l ux  p r o f i l e   s h o w s   un b a l a n c e   f l ux  b e t w e e n   po s i t i v e   a n n e ga t i v e   c y c l e s   due   t o   f l ux   l e a k a ge   o c c ur s   a t   230°   t o   31   e l e c t ri c   w h e f l ux   a t t e m pt   t o   f l ow   f r o m   s t a t o t o   r o t o r .   B e s i de s ,   t h e   f l ux  l i nka ge   o f   J E   o n l y   i s   s l i g ht l y   l ow e r   t ha n   f l ux  l i nka ge   o f   J A   due   t o   m a g n e t i c   f l ux  ge n e r a t e f r o m   F E w i l l   m o v e   a r o un d   t h e   s t a t o a nd  r o t o b e fo r e   r e a c hi n g   t h e   a rm a t u r e   w i n d i n gs .   T h e   f l ux  l i nka ge   o f   F E C   l e a d   90 °     T a b l e   1 .   D e s i g R e s t r i c t i o n   a n d   S pe c i f i c a t i o n s   o f   t h e   I ni t i a l   D e s i gn   P a ra m e t e r   V a l ue   U n i t   M a xi m um   D C   c u rr e nt   7. 5   A   M a xi m um   a r m a t u r e   c urr e nt   10. 5   A   M a xi m um   J A   30   A rms /mm 2   M a xi m um   J E   30   A / m m 2   S t a t o o ut e d i a m e t e r   75   mm   Ro t o r   o ut e di a m e t e r   45   mm   S t a c l e n g t h   20. 3   mm   A i g a p   0. 25   mm   S ha f t   di a m e t e r   30   mm   N um b e r   o f   F E t u rn   93   t u rn   N um b e r   o f   a r m a t u r e   t u rn   93   t u rn           F i gu r e   3 .   I ni t i a l   s t ruc t u r e   o f   t h e   p r o po s e F E F S M     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     7 35     7 43   738   of   a rm a t u r e   c o i l   f l ux  l i nka ge ,   h e n c e   e n s u r i ng  t h e   m o t o r   t o   b e   w o r ke b a s e o n   s t a n d a r d   o pe r a t i n g   p r i n c i pl e   o s i ngl e - p h a s e   m o t o r .     3. 2 .     R e s u l o F l u x   Li n e   F i gu r e   5   de l i n e a t e s   t h e   f l ux  l i n e   de l i v e r e u nde m a x i m u m   J E   o f   30  A / m m 2   a t     o 360° ,   90° ,   180 ° ,   a n d   270 °   e l e c t ri c   c y c l e .   F i gu r e   5   (a )   a n d   (c de m o n s t ra t e   t h e   m a g n e t i c   f i e l d   s t r e a m s   f r o m   t h e   s t a t o t o   t h e   r o t o r   a n b a c t o   s t a t o r   s e e m   s h o rt e r   a t   a l l   a r m a t u r e   c o i l s   t o   fo r m   o n e   c o m pl e t e   m a g n e t i c   f l ux  c y c l e .   B e s i de s ,   t h e   f l ux  l i n e   p r o f i l e   a l s o   i n d i c a t e s   t h e   hi g h e s t   f l ux  l i n k a ge   a c hi e ve i s   a t   180° ,   p r o ve n   t hr o ug h   f l ux   c ha r a c t e r i s t i c s   a t   c o i l   t e s t   a s   i l l us t r a t e i F i gu r e   4.   Co n c e n t ra t e d   f l ux  i s   hi ghl i g ht e w i t r e d   c i r c l e s   i F i gu r e   5   (b a n d   (d)   b e c a us e   f l ux  do e s   n o t   l e gi t i m a t e l y   f l ow   t o   fo r m   o n e   c o m pl e t e   c y c l e   due   t o   i n c o m pl e t e   m a g n e t i c   f l ux  p a t h s   t h a t   c o n n e c t s   t h e   a dj a c e nt   s t a t o t e e t h .   I a ddi t i o n,   t h e   f l ux   l i n e   a l s o   pr o v e t h e   c o n di t i o o f   z e r o   r o t o po s i t i o i n   w h i c t h e   m a g n e t i c   f l ux   i s   z e r o   w h e t h e   r o t o r   po s i t i o n s   a t   9   a n d   270° .         3. 3      R e s u l o B a c k - e m f     F i gu r e   s h o w s   b a c k - e m f   of   t h e   p r o po s e s i n g l e - p h a s e   12S - 6P   F E F S M .   T h e   h i g h e s t   a m pl i t u de   of  b a c k - e m f   i s   13. 4   V .   F r o m   t h e   f i gu r e   t h e   b a c k - e m f   h a s   h i g h   di s t o rt i o b e t w e e n   45 °   t o   135°   a nd  215°   t o   3 35°   e l e c t r i c   c y c l e   due   t o   hi g 3 rd   a nd   5t o f   t o t a l   h a rm o n i c   d i s t o rt i o ( T H D ).   I a ddi t i o n,   t h e   u n s m o o t s i n us o i da l   of   J E   f l ux   l i n k a ge   a s   i l l us t ra t e d   i F i g u r e   a l s o   l e d   t o   h i g h   T H D .       F i gu r e   4 .   F l ux  l i nka ge   i n   o pe n - c i r c ui t   t e s t                                   (a )         (b )       (c )       (d)     F i gu r e   5 .   F E f l ux   l i n e   a t   e l e c t r i c   c y c l e   po s i t i o n s ,   (a )     o 360° ,   (b 90 ° ,   (c 1 80°   a nd  (d 27                      ( a )                                                                             (b                                                                                   (c                                                                           (d)   F i gu r e   5 .   F E f l ux   l i n e   a t   e l e c t r i c   c y c l e   po s i t i o n s ,   (a )     o 360° ,   (b 90 ° ,   (c 1 80°   a nd  (d 27       -0 . 1 -0 . 0 7 5 -0 . 0 5 -0 . 0 2 5 0 0 . 0 2 5 0 . 0 5 0 . 0 7 5 0 . 1 0 45 90 1 3 5 1 8 0 2 2 5 2 7 0 3 1 5 3 6 0 F l u x   [W b ] E l e c t ri c   c y c l e   [ ° ] J E = 3 0 A /m m 2                                                   J A = 3 0   A r m s /m m 2 U n b a l a n c e   f l u x   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         O pt i m al   D e s i gn   of   Si ngl e - phas e   12 S - 6P   F E F SM   U s i ng   S e gm e nt a l   R ot or   and   ( Mohd   F ai r oz   O m ar )   739     F i gu r e   6 .   B a c k - e m f   o f   t h e   p r o po s e s i n g l e - p h a s e   1 2S - 6P   F E F S M       3. 4      I n i ti al   P e r fo r m an c e s   o To r q u e   an d   P o w e r   T h e   i ni t i a l   de s i g n   ha s   p r o duc e t o r que   a n d   po w e r   o f   0. 91  N m   a n d   277 . 5   W ,   r e s pe c t i v e l y   a t   b a s e s pe e of   2, 89 rpm .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t o r que   a n d   po w e r   de c r e a s e p r o po r t i o n a l l y   w i t i n c r e a s e   o f   s pe e d,   w h i c h   i s   a t   m e di u m   s pe e r e gi o n   o f   4, 000  r p m ,   t h e   t o r q ue   p ro duc e i s   0. 65   N m   a nd  t h e   po w e r   a c hi e v e i s   269   W .   W h i l e   a t   hi g s pe e r e gi o o f   8, 000  rpm ,   t h e   t o r que   p r o du c e i s   0. 2 N m   a n d   t h e   e qu i v a l e nt   po w e r   o b t a i n e i s   245   W .       4.   12S - 6P   F EF S M   I N   D ES I G N   O P TI M I ZA TI O N   In  o r de r   t o   i m p r o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t o r que   a n d   po w e r ,   t he   o pt i m i z a t i o p r o c e s s   i s   c a rri e o ut   by   us i n g   de t e rm i ni s t i c   o pt i m i z a t i o t e c hn i que .   T h e   de t e r m i n i s t i c   o pt i m i z a t i o t e c hni que   i s   a l s o   e xpe c t e t o   s o l ve   t h e   p r o b l e m   o f   b a c k - e m f   di s r up t i o n ,   u n b a l a n c e f l ux  o f   a r m a t u r e   c u rr e nt   o n l y   a n u n s m o o t F E   f l ux  l i n k a ge .     F i gu r e   7   s h o w s   t h e   p r o c e dur e s   o f   de t e r m i n i s t i c   o pt i m i z a t i o m e t h o d.   F r o m   t h e   f i gu r e ,   e a c o pt i m i z a t i o c y c l e   i s   di v i de i n t o   s t a ge s   n a m e l y   r o t o r ,   a r m a t u r e   s l o t   a nd  F E C   s l o t .   T o   de t e rm i n e   w h e t h e r   t h e   o pt i m i z a t i o p r o c e s s   i s   a c h i e v e o r   n o t ,   t h e   de t e r m i n a t i o pr o c e s s   i s   pe r f o r m e by   c o m pa ri n t h e   t o r q ue   o pt i m i z e d,   T o pt   a t   t h e   e n d   o f   e a c c y c l e   w i t t h e   t o r que   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r e v i o us   c y c l e ,   T c i .   G e n e ra l l y ,   t h e r e   a r e   s e v e n   pa ra m e t e r s   i n v o l ve i t h e   o pt i m i z a t i o p r o c e s s :   R 1 R 2 R 3 A 1 A 2 F 1 ,   a n d   F 2   a s   i l l us t r a t e i n   F i gu r e   8.   I n   a ddi t i o n ,   i t   s h o ul d   b e   n o t e i n   t h e   o pt i m i z a t i o n   p r o c e s s ,   t h e   f o l l ow i n p a r a m e t e r s   n e e t o   be   m a i n t a i n e d   a s   i ni t i a l   p a ra m e t e r :   o ut e ra di us   o f   s t a t o r   ( S o ) ,   a rm a t u r e   a n d   f i e l e xc i t a t i o n u m b e r   o f   t u rn s   ( N A   a n N E ) ,   a i g a ( A g a n d   c urr e nt   i n pu t   o f   a r m a t u r e   a n d   f i e l e xc i t a t i o ( I A   a n d   I E ) . T a b l e   i l l us t ra t e s   t h e   c o m pa ri s o n   b e t w e e n   i ni t i a l   a nd  o pt i m i z e de s i g n   s pe c i f i c a t i o n s .   O b v i o us l y ,   pa ra m e t e r s   s uc h   a s   S o   a nd  A g   a r e   m a i n t a i n e d,   w h i l e   r a t i o   b e t w e e t h e   r o t o o ut e ra di us ,   R 1   a nd  t h e   s t a t o o ut e ra di us ,   S o   de c r e a s e f r o m   0 . 59   t o   0. 56 .   F r o m   t h e   t a b l e ,   pa ra m e t e r s   A 1   a nd  F 1   h a v e   i n c r e a s e d,   w hi l e   p a ra m e t e r s   o f   A 2   a n d   F 2   ha v e   de c r e a s e due   t o   t h e   93   num b e o f   t u rn s   f o r   b o t s l o t s   a r e   r e m a i n s   u n c ha n ge d   u nt i l   t h e   h i g h e s t   t o r que   v a l ue   i s   a c hi e v e d.   In  a ddi t i o n ,   s e gm e n t a l   r o t o s pa n,   R 2   s h o w s   t h e   h i g h e s t   c ha nge   o f   66. 7%   f r o m   15   de g r e e s   t o   25   de g r e e s .   T hi s   pr o v e s   t ha t   t h e   us e   o f   s e gm e n t a l   r o t o h a s   i n f l ue n c e t h e   f l ux   l i nka ge   i nt e ra c t i o b e t w e e n   s t a t o a nd  r o t o r.     4. 1 .     R e s u l o J E   an d   J A   F l u x   Li n k a ge   F i gu r e   9   s h o w s   t h e   f l ux  l i nka ge   c o m pa r i s o b e t w e e n   i n i t i a l   a n d   o pt i m i z e d   de s i g n s   o f   s i n g l e - p h a s e   F E F S M   us i n g   s e gm e n t a l   r o t o r .   C l e a r l y ,   t h e   f l ux   l i n ka ge   p r o f i l e   a t   m a xi m u m   J E   i s   m o r e   s i n us o i da l   a n d   i n c r e a s e s   by   64%  f r o m   0. 0435   W b   t o   0. 0714  W b .   W h i l e ,   t h e   f l ux  l i nka ge   a t   m a x i m um   J A   s h o w s   a   m o r e   b a l a n c e   t ha n   t h e   i n i t i a l   de s i g b e c a us e   of   t h e   ra t i o   b e t w e e n   po s i t i v e   a nd  n e g a t i v e   a m p l i t ude s   ha s   b e e n   r e duc e by   32. 3 f r o m   1. 7   t o   1. 1 5.   I a dd i t i o n,   t h e   m a xi m u m   f l ux   l i nka ge   f o r   J A   i s   0 . 11   W b ,   35. 5%   h i g h e t ha t h e   f l ux   l i n ka ge   a t   m a x i m u m   J E .   F i gu r e   9   s h o w s   t h e   f l ux   l i nka ge   c o m pa ri s o b e t w e e n   i ni t i a l   a n d   o pt i m i z e de s i g n s   o f   s i n g l e - p h a s e   F E F S M   us i n g   s e gm e n t a l   r o t o r .   C l e a r l y ,   t h e   f l ux   l i n ka ge   p r o f i l e   a t   m a xi m u m   J E   i s   m o r e   s i n us o i da l   a n d   i n c r e a s e s   by   64%  f r o m   0. 0435   W b   t o   0. 0714  W b .   W h i l e ,   t h e   f l ux  l i nka ge   a t   m a x i m um   J A   s h o w s   a   m o r e   b a l a n c e   t ha n   t h e   i n i t i a l   de s i g b e c a us e   of   t h e   ra t i o   b e t w e e n   po s i t i v e   a nd  n e g a t i v e   a m p l i t ude s   ha s   b e e n   r e duc e by   32. 3 f r o m   1. 7   t o   1. 1 5.   I a dd i t i o n,   t h e   m a xi m u m   f l ux   l i nka ge   f o r   J A   i s   0 . 11   W b ,   35. 5%   h i g h e t ha t h e   f l ux   l i n ka ge   a t   m a x i m u m   J E     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     7 35     7 43   740                   F i gu r e   7 .   O p t i m i z a t i o p r o c e s s   F i gu r e   8 .   P a ra m e t e s e n s i t i v i t i e s   i o pt i m i z a t i o pr o c e s s e s       4 . 2 .       R e s u l o B ac k - e m f     T h e   b a c k - e m f   r e s ul t   o f   b o t h   de s i g n s   i s   i l l us t ra t e d   i F i gu r e   10 .   B o t b a c k - e m f   r e a di ngs   a r e   t a ke w h e n   t h e   s pe e i s   s e t   a t   500  rpm .   F r o m   t h e   f i gu r e ,   t h e   hi g h e s t   a m pl i t u de   o f   t h e   b a c k - e m f   a f t e r   o pt i m i z a t i o n   i s   24. 9   V   a n d   s h o w s   a i n c r e a s e   o f   85 . 7%   f r o m   t h e   i n i t i a l   de s i g a m p l i t ude .   T hi s   ha ppe n s   b e c a us e   o f   J E   f l ux  l i n k a ge   i s   i n c r e a s e d.   H ow e ve r ,   t h e   b a c k - e m f   p r o f i l e   s h o w s   a   l o t   o f   i m p r o v e m e n t ,   e s pe c i a l l y   di s t o r t i o i n   ha r m o n i c   num b e a n d   5   h a v e   de c r e a s e by   78. 5%   a nd  8 4. 4 %,   r e s pe c t i v e l y   a s   i l l us t ra t e d   i F i g u r e   11 .             F i gu r e   9 .   F l ux  l i nka ge   o f   12S - 6P   F E F S M     F i gu r e   10 .   B a c k - e m f   o f   o pt i m i z a t i o 12S - 6P   F E F S M       4 . 3 .       F l u x   D i s tr i b u ti o n     F i gu r e   12  s h o w s   f l ux  di s t ri b ut i o n   w h e n   t h e   m o t o r   i s   g i v e t h e   m a xi m um   a rm a t u r e   c urr e nt ,   I A   a nd  r o t o a t   2 70°   e l e c t ri c   c y c l e .   F r o m   F i gu r e   1 2 (a ) ,   t h e   f l ux   di s t r i b ut i o n   o f   i n i t i a l   de s i g n   i n di c a t e s   a   l o t   o f   f l ux   l e a ka ge   o e a c s i de   o f   a rm a t u r e   c o i l   t o o t h.   T h i s   ha ppe n s   b e c a us e   o f   s e gm e n t a l   r o t o s p a i s   n o t   s uf f i c i e n t l y   l a r ge   ha s   c a us e f l ux  f r o m   s t a t o r   t o   r o t o r   u na b l e   t o   f l ow   a n d   l e a o ut   f r o m   t h e   f l ux  p a t h.   F i gu r e   1 2 (b s h o w s   t h e   f l ux   di s t r i b ut i o n   a f t e t h e   o pt i m i z a t i o p r o c e s s   i s   pe r f o rm e d.   T h e   l a r ge s e gm e nt a l   r o t o r   s p a a l l o w s   f l ux   t o   f l ow   be t w e e n   t w o   s t a t o r   t e e t h   a n o n e   s e gm e n t a l   r o t o r   a n d   r e duc e   f l ux  l e a ka ge   a n e nha n c e   f l ux  c o n c e n t r a t i o n.   It   a l s o   p r o v e t h e   r e s ul t   o f   f l ux   l i nka ge   a s   s h o w n   i F i gu r e   9   i s   a c c e pt a b l e ,   w hi c i s   t h e   i s s ue   of  un b a l a n c e f l ux  h a s   b e e n   s o l ve due   t o   t h e   r a t i o   b e t w e e n   p o s i t i v e   a n n e ga t i v e   a m p l i t ude s   o f   a r m a t u r e   f l ux   ha s   b e e n   r e duc e d.   R 3 R 2 A 1 A 2 F 1 F 2 R 1 S o A g Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         O pt i m al   D e s i gn   of   Si ngl e - phas e   12 S - 6P   F E F SM   U s i ng   S e gm e nt a l   R ot or   and   ( Mohd   F ai r oz   O m ar )   741   T a b l e   2 .   D e s i g S pe c i f i c a t i o n s   o f   t h e   I ni t i a l   a nd  O p t i m i z e D e s i gn   P a ra m e t e r   A b b .   In i t i a l   O p t .   U n i t   Ro t o o u t e ra d i u s   R1   2 2 . 2 5   2 1 . 2 5   mm   S e g m e n t a l   r o t o S p a n   R2   15   25   mm   S e g m e n t a l   r o t o h i g h   R3   7 . 2 5   7 . 2 5   mm   S e g m e n t a l   R o t o i n n e ra d i u s   Ri   15   14   d e g r e e   S t a t o o u t e r   ra d i u s   So   3 7 . 5   3 7 . 5   mm   S t a t o i n n e r   ra d i u s   Si   2 2 . 5   2 1 . 5   mm   A r m a t u r e   s l o t   h i g h   A1   10   1 0 . 4   mm   A r m a t u r e   s l o t   w i d t h   A2   8 . 6 5   8 . 3 5   mm   F E s l o t   h i g h   F1   10   1 1 . 4   mm   F E s l o t   w i d t h   F2   8 . 6 5   8 . 6 1   mm   A i r   g a p   Ag   0 . 2 5   0 . 2 5   mm         F i gu r e   11 .   T H D   v e r s us   h a rm o ni c   n u m b e r         (a )   (b )     F i gu r e   12 .   F l ux   di s t ri b ut i o o f   s i n g l e - p h a s e   F E F S M ,   (a )   i ni t i a l   de s i g n ,   a nd  (b o pt i m i z e de s i g n       4 . 4     V a r i o u s   To r q u e   at  V a r i o u s   J E   an d   J A   F i gu r e   13   s h o w s   v a r i o us   t o r que   c a p a b i l i t y   o f   t h e   p r o po s e s i n g l e - p h a s e   1 2S - 6P   F E F S M   us i n g   s e gm e n t a l   r o t o r.   F r o m   t h e   f i gu r e ,   t h e   t o r que   ha s   i n c r e a s e s t e a di l y   w i t t h e   i n c r e a s e   o f   J A   a n d   J E .   T h e   t o r que   of   o pt i m i z e d   de s i g ha s   i n c r e a s e by   80. 8%   f r o m   0 . 91   N m   t o   1. 65   N m ,   a c h i e v e w h e m a x i m um   J A   a n d   J E A t   t h e   m a x i m u m   J E   o f   30  A / m m 2 ,   w hi l e   J A   a r e   s e t   t o   10  A rm s /mm 2   a nd  20  A rm s /mm 2 ,   t h e   t o rque   o b t a i n e a r e   0. 74   N m   a nd  1 . 32   N m ,   r e s pe c t i v e l y .     4 . 5     To r q u e   an d   P o w e r   v e r s u s   S p e e d   C h ar a c t e r i s ti c s     T h e   t o r que   a n d   po w e r   v e r s us   s pe e c ha r a c t e r i s t i c s   o f   t h e   i ni t i a l   a nd  o pt i m i z e de s i g o f   s i n gl e - p ha s e   F E F S M   us i ng  s e gm e nt a l   r o t o a r e   p l o t t e i F i gu r e   14 .   F r o m   t h e   f i gu r e ,   t h e   o pt i m i z e de s i g h a s   p r o duc e d   hi g h e s t   t o r que   a n po w e r   o f   1. 65  N m   a nd  466 . 5   W ,   r e s pe c t i v e l y .   F urt h e rm o r e ,   t h e   hi g h e s t   c o n s t a nt   t o r que   s t a r t s   t o   de c r e a s e   w h e n   t h e   s pe e e xc e e ds   of   2, 304  rpm .   T h e   m o t o r   po w e r   i n c r e a s e s   up  t o   a   m a xi m u m   a n d   s t a r t   to   de c l i n e   w h e r e a c h i ng  t h e   s pe e o f   4, 500  rpm   w i t h   t h e   c o r r e s po n d i n g   t o rque   o f   0. 99   N m .   I a ddi t i o n ,   a t   hi g s pe e r e gi o o f   8, 000   rpm ,   t o r que   a n d   po w e r   pe r f o rm a n c e s   a r e   0. 5   N m   a nd   418 . 9   W ,   r e s pe c t i v e l y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     7 35     7 43   742   T h e r e f o r e ,   t h e   p r o po s e m o t o r   i s   c o n s i de r e s u i t a b l e   fo r   s i ngl e - p h a s e   a ppl i c a t i o n s   r e qu i r i n g   l o w   t o r que   a n d   hi g s pe e d.   I s h o r t ,   t h e   o pt i m i z e de s i g n   ha s   s uc c e e de i i n c r e a s i ng  t o r que   a n d   po w e r   t o   o pt i m a l   pe r f o r m a n c e s   o f   81. 3%   a nd  6 8. 2 %,   r e s pe c t i v e l y .           F i gu r e   13 .   T o r q ue   v e r s us   J E   a t   v a r i o us   J A   F i gu r e   14 .   T o r q ue   a n d   po w e r   v e r s us   s pe e d       5.   C O N C LU S I O N   In  t hi s   pa pe r,   de s i g n   s t udi e s ,   o pt i m i z a t i o n   a n d   pe r f o r m a n c e   a na l y s i s   of   s i ngl e - p ha s e   12S - 6P   F E F S M   us i n s e gm e n t a l   r o t o r   a n d   n o n - o v e r l a p   w i n di n gs   i s   p r e s e n t e d.   T h e   i ni t i a l   a nd  o pt i m i z e de s i g a r e   c l e a r l y   de m o n s t r a t e d.   Im p l e m e n t a t i o n   o f   o pt i m i z a t i o us i n g   a   de t e r m i n i s t i c   a p p r o a c h   t o   t h e   p r o po s e m o t o r   f o r   o pt i m u m   pe r f o r m a n c e s   ha s   b e e n   p r e s e nt e a nd  c l e a rl y   a na l y s e d.   A s   a   c o n c l us i o n,   t h e   t o r que   a n d   po w e r   o f   t h e   o pt i m u m   de s i g s i ngl e - p ha s e   12S - 6P   F E F S M   us i n g   s e gm e n t a l   r o t o r   a n d   n o n - o ve r l a w i n di ngs   ha s   b e e n   i n c r e a s e a pp r o xi m a t e l y   by   81. 3%  a n d   68 . 2% ,   r e s pe c t i v e l y   c o m pa r e t o   t h e   i ni t i a l   de s i g n.       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h i s   w o r i s   f u n de b y   M i ni s t r y   of   E duc a t i o M a l a y s i a   u n d e F u n da m e n t a l   R e s e a r c G ra n t   S c h e m e   (F R G S ),   V o t   N um b e r   1651   a n d   s uppo r t e b y   U n i v e r s i t i   T u H us s e i n   O nn  M a l a y s i a .       R EF ER EN C ES   [ 1]   M .   M .   a   M a z l a n ,   E .   S u l a i m a n ,   a nd   T .   K o s a ka ,   D e s i g s t u dy   of   s i ng l e   ph a s e   o ut e r - r o t o r   hy br i d   e xc i t a t i o f l ux   s w i t c h i ng   m o t o r   f o r   hy br i e l e c t r i c   v e hi c l e s ,   P r oc .   2014   I E E E   8 t h   I nt .   P ow e r   E ng .   O pt i m .   C onf .   P E O C O   20 14,   no .   c ,   pp .   138 143 ,   2014 .   [ 2]   E.   S u l a i m a n ,   D e s i g n   S t ud i e s   o L e s s   R a r e - E a r t h   a nd   H i g h   P o w e r   D e n s i t y   F l u x   S w i t c hi ng   M o t o r s   w i t h   H y br i E xc i t a t i o n/ W o und   F i e l E xc i t a t i o f o r   H E V   D r i v e s ,   20 12 .   [ 3]   H .   P o l l o c k,   C .   P o l l o c k,   R .   T .   W a l t e r ,   a n d   B .   V .   G o r t i ,   L o w   c o s t ,   hi g po w e r   de n s i t y ,   f l ux   s w i t c hi ng   m a c hi ne s   a n dr i v e s   f o r   po w e r   t o o l s ,   I A S   A n nua l   M e e t i n on   C on f e r e nc e   R e c or o f   t he   I ndus t r y   A pp l i c a t i o ns   C on f e r e nc e ,   200 3,   pp.   14 51 1 457 .   [ 4]   C .   P o l l o c a nd   M .   W a l l a c e ,   T he   f l ux   s w i t c h i ng   m o t o r ,   a   D C   m o t o r   w i t ho ut   m a g ne t s   o r   br u s he s ,   C on f .   R e c .   19 99  I E E E   I nd .   A pp l .   C o nf .   34 t I A S   A n nu.   M e e t . ,   v o l .   3,   pp .   198 0 19 87,   199 9.   [ 5]   M .   J e na l ,   S .   A .   H a m z a h,   F .   K ha n,   H .   A .   S o o m r o ,   a nd   E .   S u l a i m a n,   P e r f o r m a nc e   i nv e s t i g a t i o ns   o f   f l ux  s w i t c hi ng   m a c hi ne s   f o r   l i g ht   w e i g ht   e l e c t r i c   v e hi c l e s ,   I E E E   C on f .   E ne r gy   C o nv e r s i on ,   C E N C O N   20 15 ,   p p.   78 83 ,   2016 .   [ 6]   C .   Y u,   S .   N i u ,   S .   L .   H o ,   a nd   W .   N .   F u ,   M a g ne t i c   C i r c ui t   A na l y s i s   f o r   a   M a g ne t l e s s   D o ubl e - R o t o r   F l ux   S w i t c hi ng   M o t o r ,   I E E E   T r an s .   M ag n . ,   v o l .   51 ,   no .   11,   p p.   1 4,   20 15.   [ 7]   S .   M .   Y a ng ,   J .   H .   Z h a ng ,   a n J .   Y .   J i a ng ,   M o de l i ng   T o r que   C h a r a c t e r i s t i c s   a nd  M a x i m um   T o r qu e   C o nt r o l   o f   a   T h r e e - P ha s e ,   D C - E xc i t e F l u x - S w i t c h i ng   M a c hi ne ,   I E E E   T r a ns .   M ag n . ,   v o l .   52,   no .   7 ,   pp.   7 10 ,   2016 .   [ 8]   H .   Q .   N g uy e n,   J .   Y .   J i a ng ,   a nd   S .   M .   Y a ng ,   D e s i g n   o f   a   12 - s l o t   7 - p o l e   w o und - f i e l d   f l u x   s w i t c hi ng   m o t o r   f o r   t r a c t i o a ppl i c a t i o ns ,   i n   I E E E   I n t e r na t i o nal   C o nf e r e nc e   on   I ndu s t r i al   T e c h nol o gy   ( I C I T ) ,   2 016 ,   pp.   1 275 1280 .   [ 9]   E .   S u l a i m a n ,   M .   F .   M .   T e r i di ,   Z .   A .   H us i n ,   M .   Z .   A hm a d,   a nd  T .   K o s a ka ,   P e r f o r m a nc e   c o m pa r i s o o f   24S - 10P   a nd   24S - 14P   f i e l e xc i t a t i o f l ux   s w i t c hi ng   m a c hi ne   w i t s i ng l e   D C - C o i l   po l a r i t y ,   i n   P r oc e e di ngs   o f   t he   201 I E E E   7t h   I nt e r n at i on al   P ow e r   E ng i ne e r i ng   an O p t i m i z at i on   C on f e r e nc e ,   P E O C O ,   2 013 ,   v o l .   1 ,   p p.   46 51 .   [ 10]   P .   S u ,   W .   H ua ,   G .   Z ha ng ,   a nd   M .   C he ng ,   I nv e s t i g a t i o o f   a   no v e l   r o t o r   pe r m a ne nt   m a g ne t   f l u x   s w i t c hi ng   m a c hi ne   f o r   E V   a nd   H E V   a pp l i c a t i o ns ,   2 015   I E E E   I nt .   M agn .   C on f .   I N T E R M A G   2015 ,   v o l .   5 0,   no .   11 ,   p.   81 0240 5,   20 15.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         O pt i m al   D e s i gn   of   Si ngl e - phas e   12 S - 6P   F E F SM   U s i ng   S e gm e nt a l   R ot or   and   ( Mohd   F ai r oz   O m ar )   743   [ 11]   Y .   L .   K a r na v a s ,   I .   D .   C ha s i o t i s ,   a nd   E .   D .   P e po na k i s ,   O p t i m i z a t i o o f   S t a nd a r P M D C   M o t o r s   us e d   i n   A ut o m o t i v e   A ppl i c a t i o ns   f o r   Ǿ i g he r   P o w e r   D e ns i t y ,   i T hi r d   I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   M at he m at i c s   an C om put e r s   i n   Sc i e nc e s   and   i I nd us t r y   ( M C SI ) ,   20 16 ,   p p.   7 13 .   [ 12]   Y .   J .   Z ho a nd   Z .   Q .   Z hu ,   C o m pa r i s o o f   l o w - c o s t   s i ng l e - ph a s e   w o und - f i e l s w i t c he d - f l ux   m a c hi ne s ,   I E E E   T r an s .   I nd .   A ppl . ,   v o l .   50 ,   no .   5 ,   pp .   3335 334 5,   20 14 .         B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       M o hd.   F a i r o z   O m a r   w a s   bo r n   i J o ho r ,   M a l a y s i a ,   o M a y   12,   1 986.   H e   r e c e i v e d   D i p l o m a   i n   E l e c t r i c   a nd   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng   f r o m   P o l i t e kni k   I br a hi m   S u l t a n   i n   20 08.   S i nc e   O c t o be r   2 008 ,   he   h a s   be e w o r k i ng   und e r   A s i a G e o s   ( M )   S d n.   B hd  a s   T e c hn i c i a n .   H e   r e c e i v e h i s   B . E   D e g r e e   i n   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng   a nd   M . E   D e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   T un   H u s s e i n   O nn  M a l a y s i a ,   i 2014   a nd  2016 ,   r e s p e c t i v e l y .   C u r r e nt l y ,   he   i s   P h . D .   D e g r e e   a t   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t y   T un  H us s e i O n M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ud e   s i ng l e - pha s e   f i e l d   e xc i t a t i o n   f l ux   s w i t c hi ng   m a c hi ne s   ( FE F S M s )   f o r   l i g ht w e i g ht   a ppl i c a t i o ns .         E r w a S ul a i m a w a s   bo r i J o ho r ,   M a l a y s i a ,   o A ug us t   31 ,   1978 .   H e   r e c e i v e h i s   B . E   a nd  M . E   D e g r e e s   i E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   o f   M a l a y a   i n   20 0 a nd  U ni v e r s i t y   T un  H u s s e i n   O nn  M a l a y s i a   ( U T H M )   i n   20 04 .   H e   h a s   be e w i t U T H M   f r o m   D e c e m be r   2004   a s   a   l e c t u r e r .   H e   r e c e i v e d   D o c t o r   D e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   f r o m   N a g oy a   I n s t i t u t e   o f   T e c hno l o gy   ( N I T ) ,   J a pa i n   2 012 .   H e   i s   c ur r e n t l y   s e n i o r   l e c t ur e r   a t   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t y   T un   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c h   i nt e r e s t s   i nc l ude   de s i g n   o pt i m i z a t i o ns   o f   H E F S M ,   F E F S M ,   P M F S M ,   i p a r t i c u l a r ,   f o r   H E V   dr i v e   a p pl i c a t i o ns .         H a s s a A .   S o o m r o   w a s   bo r i n   N a w a bs h a h ,   S i nd h,   P a ki s t a n ,   o M a y   01,   19 85 .   H e   r e c e i v e d   h i s   B . E   a nd   M . E   de g r e e s   i E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   f r o m   Q u a i d - e - A w a m   U ni v e r s i t y   o f   E ng i ne e r i ng   S c i e nc e   a nd   T e c hno l o gy   N a w a bs ha h ,   P a ki s t a i n   2 008   a n U ni v e r s i t y   T un  H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   ( U T H M )   i n   2016   r e s pe c t i v e l y .   H e   ha s   be e n   w i t h   U T H M   f r o m   A pr i l   2 014   a s   G r a dua t e   A s s i s t a n t   r e s e a r c he r .   C ur r e nt l y ,   H e   i s   do i ng   P hD   i n   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t y   T un  H us s e i O n M a l a y s i a .     H i s   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   i nc l u de   de s i g n   a n o pt i m i z a t i o ns   H E F S M   w i t h   s e g m e nt a l   r o t o r   s t r uc t u r e ,   I pa r t i c ul a r ,   f o r   a i r c r a f t   a p pl i c a t i o ns .           F .   A m i F a i s a l   A m i g o t   hi s   I nt e r m e d i a t e   d e g r e e   i n   P r e - E ng i ne e r i ng   f r o m   D . J .   S i ndh   G o v t .   S c i e nc e   C o l l e g e ,   P a k i s t a n   i n   20 10 ,   t he n   he   w a s   a w a r d e B a c he l o r   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   d e g r e e   f r o m   S i r   S y e U ni v e r s i t y ,   P a k i s t a n .   N o w   he   g o t   e n r o l l e i U n i v e r s i t i   T un  H u s s e i n   O nn  M a l a y s i a   f o r   c om pl e t i o o f   M a s t e r   o f   E ng i ne e r i ng   de g r e e .               L a i l i   I w a ni   b i n t i   J u s o w a s   bo r i B e s ut ,   T e r e ng g a nu  o A u g us t   2,   1 987 .   S h e   r e c e i v e h e r   B . E   ( 200 7 - 2010 )   a nd  M . E   ( 2010 - 20 14)   de g r e e s   i n   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   of   T un  H us s e i n   O n n,   M a l a y s i a .   S i nc e   S e p t e m b e r   2 015 ,   s he   h a s   b e e n   a   r e s e a r c he r   i n   R e s e a r c h   C e nt e r   f o r   A ppl i e d   E l e c t r o m a g ne t i c s   ( E M C )   a t   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i n   O nn ,   J o ho r ,   M a l a y s i a .   H e r   r e s e a r c i nt e r e s t   a r e   m a i nl y   f o c us e o D e s i g n   a n I nv e s t i g a t i o n   o f   S i ng l e   P ha s e   P e r m a ne n t   M a g ne t   F l u x   S w i t c hi ng   M a c hi ne s   ( P M F S M )   f o r   E l e c t r i c   B i c y c l e   A ppl i c a t i o n .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.