In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S V o l.  10, N o.  4, D e c e m ber   201 9,  pp.  2198~ 22 05  ISSN: 2088- 8694,  DOI :   10.11591 /ijpeds. v10. i 4.pp2198-2205          2198     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a e score . com / j o u r na l s / i n d e x . p hp/IJ PED S   Min i  review on the design of a xial type eddy  c urrent braking  technology       H.T.  Walo y o 1 , U baidil lah 2 , D.D.D . P T j ahjan a 3 , M.   Nizam 4 , T. Koga 5   1, 2 , 3 M e ch ani cal E ngi neeri ng Dep a rt m e nt , Univ e rs i t as S ebelas  M aret,  I ndo nesia  2, 3 , 4 N a tio nal   Cen t er f or S u s t a in able  T rans po rtati o n   Tech no lo gy  (NCS T T),   In do ne sia   4 El ectrical  En g i n eeri ng  Depart m e nt ,   Universitas S e belas Maret,  I ndo nes i 5 Yam a g u ch i U n iversi ty, U b e Cam p u s Ya m a gu chi   P e rf e c t u re, Japan       Art i cl e In fo     ABSTRACT  A r tic le hist o r y :   R e ce i v e d  Mar  27,  2 0 1 9   Re vise d Ju n 3 0 ,  2019   A c c e pte d   J u l   10,  201 9       E d dy  C ur r e n t  B r a ke  ( E C B )  i s   a t y p e  of   el ectri c brak ing   t h at us e s ed dy  current   to  pro du ce brak in g f o rce s T h is art ic l e  del iv e r s   a sol i d   rev i ew  o f   t h e des i g n  o f   Ax ial   E CB,  w h i ch  i s   very  p ro m i s i n g   f or  a alt e rnati v brak in s yste m .   S e veral   t ypes   of  a x i al   E CB  are  classif i ed  a nd   n a m ed  a single   d i s k,   dou b l di sk,  and  u n ip olar  m o d el.   T h clas sifi cati o n   o f   a x i al   E CB  i s   ba sed   on  t h e   des i g n   o f   coil  placem ent ,   w hi ch  i n d u ces  a xi al  a r ea  o f   t he  d isk   as  w el as  t h e   elect rom a gn et  s o u rce.  A   p otential  is su f o the  d e velo pm en o f   axi a ECB  is   als o   d iscu ss ed  t o   exp l ore  t h brak ing   perf orm a nce  im pro v em ent  o f   the  a x ial  ty pe  E CB.  It  w as  h i g h l i ghted  t h a research  o n   h o to  c h a ng th e   d irect ion  of   m a gn etic  f i e ld   v ect ors   by   c ha ng in t h s h ape  of   t he  p ol e-sho e   o the   elect rom a gn eti c   E CB  i n   a x i al  t y p has   n o been   w i d e l s t u d i e d.  Theref o r e,  th is  issu e wo u l d b e  in t erestin g   f o r f u ture investigation.   K eyw ord s :   A x ia l ty pe   B r a k i ng  Ed dy c u rren t   P e rform a nc Co pyri gh t © 2 019 In stit u t of Advanced  En gi neeri n g  an d  S c ien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   D.D.D . P. Tj a h j an a,  M e ch ani cal  Eng in e e ring  De p art m en t ,   Universitas S e bela s M aret,  Jl .   I r . S u tam i  3 A ,   K enti ng a n , S ura k arta,   Centra l   Java,   I n done si a ,   571 26.   Em ail:  dda nard on o @ sta f f.u n s. a c . i d       1.   I N TR OD U C TI O N    Bra k i n s y ste m   h as  b ee c u rrent ly  d e v e l op ing  i n   a cc orda n c e   t o   t he  f as g r ow   o ve h i cle  tech n o l o gy.   S i nce   t h a b se nc of  e n g i ne   b rake   i pur ele c tr ic  v eh ic le s,   a n o t her  op ti on   t su p por bra k is   u s i ng   e l e ctr i c   ty pe  b r a ki n g   s ys t e m [1,   2] For exa m ple,   t h e  use of  e d d y   c ur ren t bra k e (EC B )   ha s bee n   b e c om in g al terna t i v es   for  re pla c i n eng i ne  b ra ke  t hro u g h   r ege n e r a t i v sy st e m   [ 3].   Bas ica l l y ,   ele c tr ic  b rak i ng  s y s t em   h a s   n o n - con t ac t   braki n i n   w h i c h   it  i s   v a l l u a dde d   c o mpa r ed  t the   co n v e n tio na l   hyd raul i c   s ys t e m.  I n   re g e nera t i v e   brak in g,  t his  s y s t em   c on ver t t h e   i n ert i al  f o r ces  p r oduc e d   by  v e h i c le  m o v em ent  t o   e le c t rica e n er gy  [ 4 ].  B y   us i n g a   ba t t e r y   ma nagem e n t  s ys tem ,  th e   e lec t rica e n e r g y   w a s   t h en   s t o red   in   t h e   b a t t e ry   f or  a n o th e r   u ti lity   [ 5 ] .   In  acc orda nc wi t h   t h e   a dva n t age s   o me ch anica l   a n d   e le c t rica brak i n g   sys t em s,  r esearc h ers  com b ine d   a ll   th ose   t y pes to  g e t  be t ter   per f o r m a nce s  [6] The   ECB   i s   w i d el y   use d   i ra ilr oad   ve h i c l es   a p p lica t io n.  I ha s   b ee n   t u rn i n g   i n to  t he   m a r ket  w h ic h   w a pione ere d   by  ICE 3   f or  b r a ki n g   s ys tem s   on  tr ain s   [ 7] So  f ar t h e   use   o f   E C B   i m a i n ly  f or   t he  h igh- sp e e d   veh i c l be ca us the  ve l o c i t y   a spec t   stro ng l y   i nfl u e n c e t h e   ma i c h ara c te rist ic.  The r is  a   h igh  ne ed  t a ppl t h e   E C B   t o  l o w  s p e e d  o f   v e h i c l e .  T o   i m p r o v e  E C B  p e r f o r m a n c e ,  s o me   r ese a rc her  pa ys  m ore   att e n tio t o   i t s   des i g n   ( m a ter i a l a n d   s t r u ct ure)   t ha c o nt rol  s t rate gy  [8].  R e g a r d i n g   E C B   m a t e r i a l s ,  t h e r e  a r e  s e v e r a l   di sc ussi o n pu t   for w ard  by   t he   a ut h o r,   i n c l u d i n g   the   e ffect   o r o t o m a teria l s   t o   b raki ng   t or que   [ 9];   a   com b i n a t i o o f   t w o   d i f fere nt  m ater i a in  t h e   f orm   of  a dd i n g   "ba c k   i r o n "   s t r u c t u r e  [ 1 0 ] ;  a s   w e l l  a s   t h e   c o a t i n g   on  t h e   c o nd uc tor  [11] M o reove r,  r egar din g   E C B   s truc tu re som e   efforts  w e re   u n d ert a ke to  i m p ro ve  t he   ma gnet i perfo rm ance   s uc a s   s urfa ce  c ond uc tor   mod i fica t i o n   [ 12 a nd  i m provem e n t   o t h m a gne tic  c irc u it   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       Mi ni rev i e w   o n  the  des i gn  o f  a x ia l ty pe  ed dy  curre nt  b r ak in tech n o l o gy ( H .T Waloy o 2 199 [ 1 3 ] Fo i n st an ce s,  i n   t h e   w a y   t o   m axi m i ze  f l ux   d e n sit y ,   p e rma n e n t   m a gne H a ll bac h   c on fi g u rat i o n   w as   ado p t ed  on  ECB  perm anen ma gnet [1 4,  15 ] R e sea r ch e r p a y   mo re  a t t e nt io n   t o   t h e   d ev el op me nt   o f   th ECB   wh ic c a be  s ee t h e   num ber  o f   pu b l ic a t ions  d ea l i n g   w it th e   design  a nd  im provem e n t   o EC i n c rea s e .   T he   t ype   o f   ECB  tha t   i w i de ly  app l ied   for   bra k i n is  t he   A x i a l   E CB.  A   j ou r n al  r ev ie w   of  E C B   a xia l   d e v elo p m e n t   i ne eded   t i d en t i fy  t he   tech n i q u es  t ha t   have  b ee use d   b e f ore   br i e fl y.  N one  h as  t rie d   t c o lle ct   l i t era t ure  re vie w   on  t h e   d e sign  a n d   d e v e lo p m e n t   of   t h e   a x i al   E CB To   t he   b est   o f   a ut h o r   knowl e dg e,  there   are   only  few   aut h ors  w ho  pr op ose d   review  a rticles   to  s um marize  t h e   curr en res e arc h   i E CB  deve l o pm en t.  T h o m p so [16 ]   c ond uc t e a   r e view   on  the  ap p l i c a t i o of  N dF e B   t vari ou a ppl ica t i o n;  o ne   o t h e m  i s   t h e   E C B .   K r i s h n a   a n d  K u m a r  [ 1 7 ]   revie w ed   t he   E C B   s ys tem   i n   g enera l   a nd  it basic   w o rk i n g   pr i n c i ple .   T h i paper   [1 7]   g i v s h ort  de scribes   how   E C B   w orks  a n d   i m p ro v e m e nt.   S i n g h   e t   a l [ 18]  c ond uc t e d   re vi e w   w i t h   t h e   m a i to pi c   on   t h e   d esi g over v iew   a n u s e   of  t he   E CB  s y s t em   i va rio u a p p lic a tion.   H ow e ver ,   t he  i n f orm a ti on  w i t h in   t he   r e p ort  w a s   no t com p le te  due  to t h proce e di n g  lim ita t i o n .   A l o n g   w i th  t h e   r ise  i n   t he   numbe of  p u b l i c a t ions  i t h is  a rea ,   it  i s   n e cessar y   t o   e s ta blis a   com p rehe nsive   revie w   w hic h   c on ta in a   com p l e te   h i g h l i g ht   o t h o se  p u b li c a tion s Thi s   p ap e r   p re sent d e t a il ed   r e p o r t s   o f   p r e v i o u s   s tu di es  r el at ed  t o   ax i a l   EC B   d e si g de ve lo pm ent.  I th is  j o u rna l   r e v i e w ,   a xial   ECBs  a re  g roup e d   i n t o   a   si ngl e   di sc do ubl d i sc a n d   u n ipo l ar  ty pe s.  T he   d isc u ssi on  o n   a xia l   E C B   i c a r r ied   ou t by e x pl a i ni ng t h e   de ve l o p m ent o f  the  d e s ign s t r u c t ure,   t he n  mod ify i ng  t h e   ma gn et ic  fi e ld  t o   d e t e rmi n the  perform ance In  t h i pa per ,   t h e   b a s ic   p rinc i p l e of  t he  E C B   w ou ld   b e x p l a i ne d,  f ol l o w e b y   d isc u ssio n on   the a x i a l EC class i fica ti o n i m prove me nt,   an fu ture  h i ghl ig h t     2.   WOR K ING PRINCIPLE   Ed dy  c u rr ent  i s   t he   i nd uce d   c urrent  t ha oc c u rs  d ue  t t h ma gn et i c   f ie l d   c han g in  a   c ond uc t o r .   T he  ma gnet i fie l d   w i l l   p ro duce   an  e d dy  c u rr ent  l o o p   p a i a nd  the  c urrent  l o o p   w ill  p r od uce  a n   i n d u ct i v ma gnet i c   fie l d.  Ba s e d   o n the   r e lat i ve   m o tio n of  t he c o n d u c t or,   in  the   e dge  w il l pro duc e   a n  in d u c t i o n   m a gne t i c   fie l w i t h   s a m dire ct i o of  t he  m ain  ma gnet i fie l d .   T he  s am di re cti o n   of  m agne tic  f lux  w i ll   c a u se   repu lsi o n.  W hi le  a the  re ar,   i n duc ti on  m a gne t i fiel w i l l   b e   form ed  opp os i t t o   t he  m ain  m a gne tic   f ie ld.   The  at trac tive  forc w i l l   o c c u on  t h b a c k   s ide .   B o t for ces  w i ll  pr ovi de   a   r esult a n t   e ffe c t   o pp os ite   t t h e   direc t i o of  m a gne t i fie l mot i on.  S m y t h [1 9]  i n t rod u ce the  p h e nom e n o n w h ich  firstl i nve st i g ate d   e dd y   curr ent o n   a  di s c.   The   m a in  e ner gy  s ourc e   i E CB  com e m a gne or  e le c t ro ma gnet.  I n   t he   p e r m a nent  m a gne ( P M)  ECB,  m agne tic   f l u d e ns i t y   b e c a m e   c ons ta n t   i a l t h e   t i m e P M   EC br a k in torq ue  c on tro l   c a n   b e   d one   b y   cha n g i n g   t he  w id th  o t h air  ga [2 0]  o pr ov idi n m a gne tic  b a r r i e r  [ 2 1 ] .   O n  t h e  o t h e r  h a n d ,  t h e   elec tr oma gne t i c - base E CB  p e rfor ma nce  de pen d on  e l e c t rica l   p o w e r   a n d   c o i co nfi gur ati o n.  T he   a mo un of  curr ent   i n  d i r ect  c urre nt   ( D C ),  i s   eq ua l to the   m agne tic   f ie l d .   I n the   u s e   of   a l t er nat i ng   c ur rent   ( A C )   e l e c t r i ci t y the freq u e n cy s ett i ng an curr ent-s i gna l form   a re those t h a t   a f fec t   t h e  bra king  perf orma nc e.  O n e   o f   t he   e ss ent i a l   phe n o me n a   i t h E C is  s ki e f fe ct.   In  t h is  s i t ua t i on th e   a m ou nt   o Eddy   c u rre n t   d e c r e a s es   a t   c e rt ai n   d i st an ce   f ar  f ro th e   su rf ac e.  T he  d e p th   o sk in  e ffe c t   s t r o ngl depe n d on   t h e   spee d,   w hile  s pe ed  i nc rea s e   the  s k in  e ffec t   w i ll  dr o p   [ 2 2 ].   S ch ieber   [23]   f ou n d   t he   i nfl u ence   o s k in  e ffec w a not  s i g n i fi ca nt  a thi n   p la te  d isk  E CB.  I the   ot h e ha nd,   Si ng h   [24 ]   i nv e s tig at e d   t h i ck   p l a t e a nd  f o und  the s k i n  e ffe c t  gre at ly af f ec te d the  bra k i n g t o rq ue  at  hig h   s pe ed.       3.   AX IA L EC B   T Y P E S   The   a x i a m o d e o f   E d dy  c u rre nt  b ra ke  h as  t he   m ain  c h ara c t er i s t ic of  dis c - s h a pe co nd uct o r,   w hile   t h d e sign   o f   ma g n e t i fi e l d   sou r ce   c a n   b di sk   o sin g l e The   ax ia m o de E CB  a l s o   cal led   a   D i sc   E CB.   The  m a g n et ic  f iel d   s our ce  c a n   b e   elec trom ag ne ts  o per m a n e n m a gn e t s.  A   s i ngl axi a l   ECB   u s es  a   m a g n e ti f i e l d   s o u r c e   t h a t  i s   d e s i g n e d  i n   t h e   f o r m  o f   a   s i n g l e  d i s c .  T h e   m ag n e t i c   f i e l d   s ou rc is  p l a ced   p a r a l lel   an fa ci n g  t he c on duc t o r. To im p r ove  t he  e nerg y effi c i e n cy,  th e m o d el  i s   s e i n  a  d o u b l e a x ia l E C B.  The  m agne t i c   fie l so urc e   i s   fla nke d   b y   t w o   c on d u ct or  d i s cs.   U s i n thi s   d es i g n t h e   con duc t o c a c a p t ure  the   overa l l   mag n e ti c   fl ux   o f   th e   t w o   magn e t i c   p o l e s The  do ubl e   ax i a l   ECB  c a n  be  se by   p la c i n g   a   m agnet i c fiel sour c e   on   b oth  si des  of  c o n d u c t or  d is k.  W i t th is  a rr angem e nt,  a   l a rge   t o r qu e   wi ll   b ob t a i n e d u n ip ol ar  s t r u c t u re  i s   u s e d   to   s i m p l i f t h e   d e sign   b ut   s t ill   p rodu c e   l a rg b r a k in g   fo rc e .   T he   u ni pol a r   f o r i s   m ad by  u s i n g   ma gnet i c f i el d source  t hat  form a   si ng le  l oop.     3.1.   S in gle  ax ial  EC B   S i ngle   ax ia E CB  co ns ists  o a   cond uc tor  d i sc  a n d   a   m agnet i f i e l d   s o u r c e  d i s c .   T h e r e  i s   a n  a i r  g a p   t h a t  s e p a r a t e s  t h e  t w o   d i s c s  w i t h  a  c e r t a i n  w i d t h ,   a s  s h o w n  i n   F i g u re  1 .   T h m a g n et ic  f lux  de nsit in   t he   a ir   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94    I n t  J Po w El ec &  D ri S y s t   Vo l. 1 0 ,  No . 4 ,   D e 2 0 19   :   2 198    2 205  2 200 ga is  d ir ec tl y   r e late t o   t he  b r a k i n g   t or q u e .   T hus,   to  i ncr e as fl u x   m agne tic  c a n   b d one  by  ar r a n g i ng  th pe r m anen ma gne po le  i the   ha l l bac h   a r r a ng e m ent  [ 1 4 ] ,   [1 5]   o r   by  c o mb i n i n g   e l e c t r o m a gne t s   a nd   pe r m anen m a gne t s   i one   p ol e   [ 13] ,   [ 21] .   Wher e a i n   t h e   c o n d u c tor   se c t i o n,   w her e   t h e   i nd uc ti o n   m agne t i c   f i e l d occ u r s ,   t h e   use   of m ater i a ls a nd de si gns   i n f lue n c e   b r a k i n g tor que .   T h e t y pe  of c o nd uct o r   m a ter i a l   a ff ec ts   the bra k in g c h ar acter ist i cs a a   spec i f ic spe e d  range  [2 5 ] .   T he   c omb i nat i o o f   F er r o  and no n- fe r r o u s  me t a l s as  a   c ond uc tor   c a n i m pr o v br a k i n per f o r m a n ce   [ 2 5 - 27] .   Wh il e   o n  t he  d e s ig n side ,   cha nge s in the  s ha pe o r   siz e   of a  c on d u ct or  w ill  i n f l ue nce  t h e   m a gne tic  fi e ld  a n d  e d d y   c u rr e nts  [ 28] ,   [ 2 9 ] .           F i gur 1.   S ing l e   axia l   E CB  ( a )   confi g ur a tio n   ( b m a gne ( c c o n d u c t or   ( d)  e dd cur r ent  [ 2 8]       I n cr easin t h e   ma gnet i c   f l u x   de n s i t y   i n   t h e   air   ga c a n   b e   ca r r ied  ou b y   d ir e c t i ng  the   m a gne t i fl u x   to  t he  c on d u ct or .   By  u s i n g   t he   h a l l b ac me t h o d ,   the  or ie nta t io n   o t h ma gnet i c   f l ux  w i l l   c o n ce ntr a t e   t t h e   c o n duc t o r   di sc   [ 14] .   F i g u r e   2 s h ow the   ha ll bac h   a r r a y   f o r   p er m a ne nt  m ag net.   D a i   [ 15]   m ade   h a l l ba ch  a rra ngem e nt  d esi gn  b y   u si n g   thre perm ane n t   m a g n et i n   e ach  s eg m e n t .   O p t i m a br ak i ng  is  o bta i ned   at  5 5   de gr ee a n 0. r a t i o s   o f   the   mid- m a gne t   po le  a r c   t o the   p o l e p i t c h .   Wa ng   [ 1 4 ]   exa m i n e d   t he  p e r m a ne nt   p ol a r   a r r a ngem e nt  w it t h Q u a s i- ha ll bac h   m od e l ,   w h i c pr o duc e d   a   h ig her   ma gne ti f i e l den s i t y   t han   c o n v e n t i ona l   m e tho d s.   T he   r esu lts  s h o w e t h a t   t h e   n ee f o r   bac k   i r o P M   w it t h qu asi  hal l b ac i s   t h i nne r   tha n   t he  tra d i t i ona l t o  ob t a i the   sam e  m agn e tic  f ie ld de n s i ty.           F i gure  2. S ing l e   Axial  ECB (a ) Hall bach  a rr ay [1 4 ] ( b ) m a gne tic   c or [ 1 3]     ( c P a r a llel  h y b r i [ 2 1]   ( d)  Hybr i d   c o n duc t o r   [25]       The  use of  h y b r i d   m agne t i f i eld  s o ur c e i s   a no t h er   w ay  t i n cr ease   th m a gne t i f i el d e ns i t in  t he  a i r   ga p.  Y a z da npa na [ 1 3]  us e tw o m a g n e tic  f ie l d   s our ces   s im u l t a ne o u sly  by m a ki n g  a   p e r ma nen t  m agne t   a s   a   coi l   c or e,   a show i n   f ig ur 2b.   T h i des i gn  p r od uces  b r a kin t o r q ue  h i gher   t h a n   c on v e nti ona E C B   at  t he   sa me  cur rent. Th i s de si g n  ha s  dra wback s,  t here  is s t ill a  br aki ng  for ce  a t   t he   t ime   n o  c ur r e nt   f l o w .   A s a   de sig n   im pr o v em ent,   G ul e c   [ 2 1 ]   pr op ose d   d es ig n   by   p l a c i n g   a   p e r m a nen t   m a gne a t   t he   pole   s hoe   g ap .   The  a r r a ngem e nt  t h e f o r m par a ll e l   m a g ne tic  c i r c u its,   as  s how in  F i g u r e  2 c .  S i n c e  t h e  p e r m a n e n t  m a g n e t   i s   a t   the  e n of   t he   c oi l   c o r e ,   the   m a g n e t i c   f i e l d   o ma g n e t   f l o w s   t o   t he  c oi core   a the   tim no   e lec t r i fie d   c oi l.  I n   ot her   han d ,   per m a n ent  m a g n e t   i ncr e ases  t he   s tr en gt of   t he  m agn e t i c  fie ld  w hen  the   coi l  i s e x ci ted.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   P o w   Elec  &  D r i   S y st   I S S N 2088- 86 94       M i ni  re vie w  o n   t h e  de sig n  o f   a x ia l   ty pe  ed dy  curre nt b r ak i n g te ch n o l ogy  ( H .T . W a l o y o )   2 201 The  t y pe  o c o n d u ct or  m a t e r ial  wi th  s peci fie d   p ro pert ies   c h an ge t h tr e nd  o f   t he  b r a ki n g   f or c e   c u r v in  s pe e d   v ar ia tio n.   A r e por te b y   L e que sne  [2 5] ,   t h a t   t h e   p e r m ea b i li t y   a nd   c ondu c tiv i t y   of  m a t e r i a l s   si gn if ica n t l y   a ffe c t   t he  b r a k i ng  t o r q ue.   Br aki n tor q ue   c h a r a ct er ist i cs  w i ll  be   d i f f e r e nt   w hen  the  c o nd uct o r   uses  m ag net i or   n o n - m agne t i m a ter i a l s.   I the  fe r r o m a gn etic  c o n d u c t or   p r ovi des  low   br aki ng  t o r que   a l o w   spee ds  a n d   g ra dua l l r i se   w h e t h spee i n cr ease s   u to   r e ach  the  ma ximum   torq ue Wh ile  n on-Fe rro  o a l um i n um  p r o duc e s   h ig t o r que  a t   l o w   r a t e s,   i t   w i l l   d r o a f ter   re a c h i n g   cri t i cal   s p eed C r i t i c al   s p e e d   i spee w h e n   b r a kin g   t o r que  r eac hes  m a x i m u value.   Th e   u s o f   m ag n e ti c   an d   non-ma g n e ti c o m b i n a t i o n   wil l   ge n e r a t e   b e tt e r   b ra ki ng   t o r qu t h an   s ing l e   ma t e ri a l   o nly .   F er ro   m at eri a l s   h av hi g h   p e rme a b i lity   s tha t  t h e  i nd uce d  m agnet i fi el d pr o duce d   i hi gh,   b u t   the   e d d y   c urre nt  p r o duc ed   i s   l o d u e   to  h ig her  e l ec trica l   r esis t a n ce.   W h e r e as   n on -ferr ou s   meta l s   h av e   lo wer   el ec t r i c al   r e s i s t a n c so   t h e y   can   p rodu c e   hi gh er  e d d y   c u rren t   b ut   i nhi bit   th e   ma g n e t i c   f ie l d s.  L eq u e sn [ 2 5 ] ,   c o n duc te a   s t u d c o m p ar i n g   a l um in um  a n d   c op per   as  n o n - m agne tic   m a t eria ls,  whic we re  t he c o m b i n e d   with   a   f erro mag n e tic  m ater i a l,   a sh o w n   in  Figu re 2d . Fro m   t h e   r e sear ch,   i w a fo un tha t   t he  c om b i na t i on  o f   co pp er (Fe-Cu )   p r o du ced  b raking  to r q u e   w ith   a critical  s p e ed  lo w e r   t h a n  A lum i n u m   ( F e-A l ) .   B y us i ng  F e - C u,   it   c a n   p r o v i de  b et t e r   br ak in tha n   u s i ng   a lu m i num  a n d   c a n   e ve n   sa ve  u p   t o   4 0%  o n   t h e   use   o f   m ag ne t s   a t   l o w   spee ds.  The  co n duc t o r   is  a E C B   pa r t   w her e   m agnetic  f l u f l ow s   a nd  e d d y   c ur r e nt   f or m s .   C h a n g e i n   t h e   c o n duc t o r   s h a p e   w i l l   a ffe c t   t he  m a g net i f l ux   f low   or   t he   e d d y   curr en i n te ns ity.   Raz a v i   [27] co n d u c ted   st ud b y   m ak i ng  s l ot  o t h c o p p e r   c on duc t o r   la ye r .   T h e   u se  o sl ots  ca inc r ea se  15%  o t h b r a k in g   tor que   c ompa r e t o   t he  p lan e   c on duc t o r .   F ur the r m o r e ,   the   slo t   i var i e d   b pr ov idi n m a gne t i ma ter i a l   c o r e .   The   ca lc ula t io f o u n d   t hat   the   u s e   o f   f er r o m a gne t i c ,   i t he   s lo t   ga p,   c an  i ncr e ase   br aki n g.   Base d ,   on   t he   sa me   d esig n,   D a i   [ 2 6 ] ,   c ond ucte st u dy  by  m a k i n g   a   m odel  us in g   3D  F EM .   Th e   e d dy   c u rre nt th a t   o cc ur   a r conc en tr ate d   i c o p p er   s lo ts  s t h a t   t he   c u r r e nt  d e n s ity be c o me h i g h .   These  f i n d i ngs   c onf ir m   th a t   t he  u se   of   c op per   la ye r   slots  a ffe c t i m pr ov in br a k i n t o r q ue.   Labbe   [ 2 9 ] ,   c ond uct  a n o t her   r e sea r che   to  m o d i f t h e   c o n duc t o r   by   a dd i ng  co o l i n f i ns.   T h a d di tio o f   f i n is  i nte n de d   t o   m ain t a i n   br a k in per f o r m ance   b y   incr eas in t h e   coo l in r a te.   In  t he othe r   h a n d ,   g ivi n c o o l i n f i ns  w il a f fe c t   t he   f l o w   of   t he  m ag net i c f i eld,   a s   sh o w n   i n  Figu r e  3 . It  was f oun d th a t   t h e   f in s   ef fect  o f   calcula t i o n s   o cc ur a t   l ow  s pee d s.  At h i gh  rates,   t h er e is   no  ef f ect  o c o unt  f ins  at  t he   e st ima t e.           F i gur 3.   E CB  w i t h   c oo l i n g   r i b   F lux  m a gne distr i b u t i on  [ 2 9]       The  r a t i o f   c on d u ct or   d iam e te r   t o   t he  m a gne t i c   f i e l so ur ce  w i ll  a f fe ct  t he  a m oun t   of   b r a k i n g   tor que .   L u b i n   [ 28] ,   con d u c t e d   a   s tu d y   b y   var y in c o nd uct o r   s i ze .   Th co nd uc tor  d i am eter   i set   mor e   e x t e ns ive   tha n   t he  m a g ne tic   d i s to   p r o v i de   t he  s pa ce   f or   e lect ro n s   m ove T h con d u c to a r ea   t h a t   rece i v es   the  m a g n e t ic   f ie ld  a n d   p ro v i d e force   i s   c a l le the   act i v re gi o n .   F i gur 1d  s h ow the   edd y   c ur r e n t   o c c ur i n   the   c ond uc tor .   T he   l ar ger   r a di us  o c o ndu c t or   r es ul ts  i n   an  i nc rease  in  b rakin g   t o r que.   A f ter  reachin g   t h e   op t i mum   size ,   e nlar gi n g   t he   c on d u ct or   d iam e ter   w ill   n o t   i nc r e a s t h e   br a k i n tor q ue  s ig n i f i ca nt l y .       3. 2.     U n i p ola r   a x i al  E C B   Un ip ol ar  a xi a l   E C B   con s i s t s   o f   c o ndu ct o r   d i s c   and   l oop i n g   e l e c t ro ma gnet i coi l   co r e a s   s ho wn   i F i g u r e   4 a.   T he   u n i p o l ar  n am is  r e f e rred  to  t he   w or a s   w ritte n   b S c hie b e r   [ 23] .   By  u s i ng  un i p o l ar   t y p w ill   mi n i miz e   m agn e ti fi e l d   l e akag e .   T h e   m ag ne t i c   f i e l d   f ro t h so u r ce   i ch a n n e l e t o   t he   c on du ct o r   v ia   p o l sho e .   Th us,   t h use   o f   p o l e   s hoe   w i t ce r t ai c r oss- sect i o n   a f f ec t s   b r a ki n g   [ 3 0 ] .   T he   m a gne t i f i e l use d   c o me s fr om DC   e l ec tric ity.   T h e   m a i n  pro ble m  wit h   E CB br aki n g is  th e  amo un o f  b r a king  th a t is p r o po r t ion a to  t he  v eh ic le 's   s pee d eve n   a t   zer speed,   t h e r is  no  brak i n g .   To  o ve r c o m this,   A C   p ow er   i used  [ 31- 33] .   I n   t he   c o n d u c t or ,   a ddit i on  of  d i ffe r e nt  m eta l   a ll o y   e lem e n t t o   t he  c o ndu c t o r   p r o d u ce di ff er e n t   pe r f o r m anc e   [34 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94    I n t  J Po w El ec &  D ri S y s t   Vo l. 1 0 ,  No . 4 ,   D e 2 0 19   :   2 198    2 205  2 202     F i gur 4.   U nip o lar   EC B   ( a )   c o n f ig ur a tio ( b )   S i ng l e   m agne t .   ( c)   D oub l e   m agne t   ta ng en t i a l .     ( d )   D ouble  ma gne r a dia l .   ( e )   Q u a d   m agne [ 30]       The  br ak i ng  f o r c e   on  E C is  i n f lue n ce d   no t   o n l y   b the  m a g n e tic   f l ux  de nsit b u a l s o   t he   di str i b u t i on.   T he  c r o ss- sec t i o o f   t h e   P ole   S hoe  w i l l   a f f e c t   t h e   ma gn e t ic   f i e ld   d i s t r ib ut ion   at   t h e   c ond u c t o r.   G o sl i n [3 0] ,   m a de   a   s tu dy  by  c o mpa r i ng  se ver a l   p e r m anen ma gne ts  a r r a nge me nts  t o   r epr e sen t t h po le   sho e   s ha pe ,   as  s how in  F i g ur e   4.   T w o   p er m a ne nt  m ag ne ts  a r e   a r r a nged  in  t an ge n t ia ( F igur 4b)   a nd  r a dia l s   ( F igur 4c ) .   I i s   f o u n d   t ha t h ta n g e n t i a l   a r r ange me nt   p r oduc es  h ig her   br ak in tor q ue   t h a the  r a dia l .   Then   the  ta nge n t ial  pe r m anen ma gne a r r a ngem e nt  i d u p l icat ed  i a   radi a l   d i r ect i o n   to   f orm  a   s q u a re ,   a s   s ho w   F i g u r e   4 e.   T h e   d o u b le  m ag net  ar ran g e m e n t   pr odu c e an   i ncr ease   i br a k i ng  t o r q ue   t ha t   is  n o t   s i g n i f i ca n t   wh il e   u s do ub l e   m ag n e t .   T h e   c o n c lu si on   i th e   t a ng en tia l   me tho r e sul t i n   h ig h e brak i n t h a n   t he   r a d ial  a r r a ngem e nt.   Elec tr om ag ne ti c   type   o E C usua l l use s   D C   cur r e n t   t pr o duce   ma gn e t i c   f i e ld T h e   u s of   D c u r r e nt  h as   d i s ad van t a g e   a t   l ow   s pee d s.   I r e qu ir e s   l ar ge  c ur r e nt   f lo w s   t pr ov i d e   t h r e q u i r e tor que .   K a r a koc   [ 3 1 ] ,   c on duc te stud t o   i nc r e a s e   br aki ng  ca pa c i t y   a t  l o w  s p e e d s   b y  u s i n g  A C   e l e c t r i c i t y .  T h e   A C   pow e r   u se d   i s   i n   t h e   f o r m   s aw to oth,   t r i a n gl e ,   a nd  si n u s h ape s .   F ro t h c a l c u l ati o n   res u lt s,  goo brak ing  pe r f or m a nc is   o bta i ned   f r om  t he  t r i a n g l a n s i nus  s hape .   K a r a koc  [ 3 2 ] ,   m ade  im pro v e m ents  t the   tr i a ng le   a nd  si nus  s i g na ls  w ith  o pti m i z at io usi ng  P P A   ( P ole  P r oje c t i o n   Area wi th   GA  ( G enetic  A lg or ithm )   op t i miza tio sys t em .   I t h is  r esea r c h,  f o u r   P P A   poi n t w e r e  use d .   W i t h   the  p r op er  p la ceme n t   of  P PA p o i nt s, a   si gn if ica n t   i n c r ea se  i br a k ing   is  o b t a i ne d.   K ar akoc  [ 3 3 ]   a l s o   m e n tio tha t   t he   i ncr ease   i n   b r a k i n g   t or que   d ue  to  c ha nges  fr o m   D p o w e r   sour c e to  A C   occ u r s   a al sp eed  v a r i a t ions.   The  impr o v e m e n at  h ig s p ee d s   i s   wide r tha n   a t l o w.  AC c u r r en ts a re  better   tha n  D C   curre nts  and  ge be t t er   a hig h   s pee d s.   Me tal   al l oys  c on d u c t or w i t h   d i f fer e n t   e le m e nts  w i l l   p r o duce   d i ffe r e n t   b r a k i n g   t or que s.   G a h ar om   [ 3 4 ] ,   m a de   a   c om par i s on  on  alum i num   a l l o y   s er ies  A 1 6 0 61  a nd  A 1 7 0 7 5   a c ond uc t o r .   T he  d if f e r e nces  i n   al loy   el ement s   a f f e c t   t h e   p erme a b i lit y   ma g n e t   an d   e l ec t r ic al   r e s i s t a n c e .  F r o m   t h e   d a t a ,   i t   w a s  f o u n d  t h a t   A1 60 61   h as  t w i ce   e l e ct ri c a c o ndu c tivi t y   wh en   c o m p a r e d   to   A 170 7 5.   A r e sul t ,   a l um in um  A 16 061  se r i es   pr oduc es  b e tte r   br aki ng  t o r q ue   t ha t h A 1 7 0 75  ser i e s .     3 . 3 .    D o ub l e  a x i a l   E C B   Do ub l e   a xi al   E CB   i an   a xi a l   E CB   t h a u s e s   d u a l   ma gn eti c   f i e ld   s our ce or   dua c o nd uc t o r s .   F i gu r e   5a   s h o w s   t h e   u se   o f   d o u b l m a gne t i f i el s our ce s.   T h i co nf i g u r a t i on  is  i nte n ded  to  g e t   h i g b r ak i ng  t o r q ue .   I n   t he   o t h er   h a nd,   t he  u se  o f   do u b le  c ond uc t o r s   i des i g n e d   t i m pr o v e f f i cie n c y   b r e duc i ng  m a g n et ic  f lu lea k .   I n   a not he r   anal ys is,   br a k i n t o r que   d e p e nds   o t h d i s t r i b u tio of  t he  m ag ne tic   f ie l d   i n t e n si ty  i n   the   a i ga p.   P er m a ne nt   m agne co n f i gur a t i o af fec t the  di str i b u t i on  of   m ag ne t i c   fie l d s   i the   air   gap.   T he  r i g h t   a ppr oac h   o m a gne tic   f iel d   w il pr ov i d goo acc ur ac of  nume r i ca a n a l ys i s   [ 3 5 ] .   O e l e c tr om agne EC B,   the  use  of  p o l e   shoe  w ill  af fe c t   t he  d irec tio n   of  t he  m a g ne ti fie l [ 36] .   M o d i fica tio of  m a gnet i fl u x   on  t h c o n duc t o r   disc  can  b done   b y   pr ov i d i ng  a   sl ot  t ha m o d i f i e s   t h d i r ect io of   t he  e d dy  c u r r ent  [3 7] .           F i gur e   5.   D oub le  a xi a l   E CB   ( a)  D oub le  p er m a ne n t   m a gne c o n f ig ur at io [ 3 5]   ( b)   R e c tang ular   p ole  sh oe   [ 3 6 ]   and  ( c )   r ound  p o l e   s hoe  [ 36]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   P o w   Elec  &  D r i   S y st   I S S N 2088- 86 94       M i ni  re vie w  o n   t h e  de sig n  o f   a x ia l   ty pe  ed dy  curre nt b r ak i n g te ch n o l ogy  ( H .T . W a l o y o )   2 203 The  m a in  d e t er m i nin g   f a c t or   o br ak in t o r q ue   i the   ma gne ti c   f ie l d   d e n si ty  i t h air   ga p,   w hi le  t he   pr o f ile   o f   ma g n et i c   f ie l d   d i s t r ib ut ion  depe n d o n   t he  num ber   a n d   pl a ceme n t   of   m a g n e t i c   s ou rc es.  B a r an   [ 35 r e sea r ch  i s   ab o u t   the   i n fl ue nc e   o f   t he  num b e r   of   p ole s .   H i r e s ea rch   wa c a rri ed   o u t   b an aly z ing   t h u s of  tw a nd  e i g h t   p er m a ne nt   m agne t   ar r a nge m e nts.   B us i ng  t w ma g n e t i f i eld   sou r ces,  t h e   mag n e ti fi e l d   va lue s   d i r ect l y   r ea ch  t he   t o p   at  t he  p e r m a nen t   m ag ne p o s iti on.   W h ile   i the   me tho d   o ei g h pe r m anent  m a gne ts,   sinuso i da m a gne ti c   fie l pr o f il is  o bta i ne d.   Calc u la ti on  o f   b r a k i ng  t o r q ue,   in  m at hem a tic a l   a n al ys i s ,   onl uses  t he  m ax i m um   v alue  o r   t h e   a v er age  va l u e   of  t he  a ir   g a p   m a gne t i c   f i eld.   T he   i m p ac t   is  t he  ca l c ul ati o n   re su lt s   wi ll   h av e   di ffe ren c wi t h   r ea l   mea s u r emen t s .   The  a d d i tio of  t he  c or r e ction   f a c t or   t ur ns  ou t o   i m p r ove   t he   c a l c u l a t i o n   r e s ults,   t h u s   p r o duc i ng  r i gh l e ve o f   a c c u rac y In  a dd iti o n the  s h ape   of  t h e   c o il  c o r e   a lso  aff e c t the  a m ou n t   o br a k i n t o r q ue  p r o d u c e d.   G u l ba hc e   [3 6],   com p ar ed  p o l s h oes   w i t h   c i r c u l ar   a nd  squa r e   s hape s,   a sh ow i n   F igur 5 b - 5 c.   A nd  it  w a f o u nd  t h a t   t he  s q u a r e - s haped  pr oduc e s   hi g h er   b r a king  t o r q u e   w i t a l m o st  c o n sta n c r it i c al  s pe ed.   I n   t he  c o n d u c t or   p a r t,   c han g e i n   t he  s ur f a ce   s ha pe  w i l pr o duc e   d i f f e r ent   br a k i n g.   R ober t   [ 3 7 ] ,   c o n duc r e sear ch  w hi c h   a dde sl o t o n   t he   s ur f ace   o t h con d u c t o r ,   a show i n   F ig u r 6.   T he  s t u d y   w as  c a r r i e o u t   b com p ar ing  br a k in tor q ue   i fla t   w i t h o u t   s l o t s ,   si x   sl o t s,   a nd  tw e l ve  s l o ts.   The  r e su l t s   s how e d   tha t   g iv in s l ot   on  the   s u r f ace  incr ease d   t he  b r a ki ng t o r que .   T he a dd i t i o o f   s l o n u m b er  is no t pr o por ti o n al t o   the  i n cre a se  i n   brak in tor q u e The  ad di tio o f   d o u b le s l o t   n u m b er   o n l r e su lt i n   a   s m a ll  r i se  i br a k i n g   tor que .   The  a d di t i o n   o s l ots  is  i n t e nde t o   m odif y   t he  f l o w   of   t he  i n d u c e curr en t o   i nc rea s curr ent   de ns ity   in c erta i n   p ar ts           F i gur   6 .   S l ot t e con d u c t or   [ 3 7 ]       4.   FUTURE HIGHLIG HT  D e sig n   f ac tor s   s tr o n g l y   in fl ue nc t h e   E C B   d e si gn i ng  pr oce s w h i ch  a ims  to   p r o duc qua li ty  b ra k i n g   sys t em Som e   p ara m e t ers  tha t   i n f l u e n c e   t he   E C B  des ig i n clu d e d isc   th ic kne ss,   a i r   ga p   w i d t h,  t y p e   of  ele ctr i c u r r e nt   u sed,   a nd  m u lti pl la y e r   usa g e.   T he  d e v e l opme n o f   t he  A x i a l   E C B   a s   s u p p o r t  f o r  b r a k i n g  s y s t e m s  o r   a l te r n at i v r e p l ace me nts  f o r   c o n v e n t i ona l   br aki n s y stem has  b e e m e n t io ne i n   t he  p r e vi o u sec t i o n.   T he  ch oi ce   o f   ma t e r i al s   f o c o nduc t o rs  a ff ec ts   b r a k i ng   p e rfo r m an c e .   T he  m ain  m a teria l   c hara cteris t i cs  t ha affec t   the   a m o u n t   o brak i n g   torq u e   a r e   p er me ab ili ty   a nd   r esis t i v i ty.  By   u si ng   m at e r i a l s   w it high   p e r me ab i l i t y ,   go o d   m ag ne ti per f or ma nce   w i l l   b e   o b ta i n ed   s o   tha t   t he  e dd c u r r e nt   p r oduc e d   w il be  e ven   hi g h er .   Mea n wh il e ,   t h e   l ow  r esis t i v i t y   w ill  re duce   t h e   el ec t r i c a l   l osse s o   t ha the   ma gn et ic   f ie l d   o the   re su lt e d   in d u ct i on  b e c o me s m o r e   s i g n i fica n t ,   a nd  the  ECB ' per f or m a nce   c a n  b e ma x i mi zed M a t e r i a l  w i t h  h i g h   p e r m e a b i l i t y  p r o d u c e s   h i g h  m a x i m u m  t o r q u e ,  b ut  t he   c r i t i cal  s pee d   i also  h i gh.   T h e   u s e   o f  t h i s   m a t e r i a l  i s   l e s s   s u i t a b l e  f o r  l o w - s p e e d  b r a k i n g   n ee ds.   The  use  o f   n onm agne tic   c o n duc t o r   m a ter i al  i ver y   s u ita b l e   for  low- speed  b ra kin g .   An  e ffort  was  c a rri e d   o ut   t o   co mb i n t h es t w o   p r o p ert i e s   by  us in t w la ye r s .   By  c omb i n i ng  the s e   t w m a ter i als,   i mpr ove me n t w i l l   b e   m a d e   t the   tor q ue  p r o duc ed  a n d   the   cr i tica l   s pe ed  o f   br a k i ng.   T he  u se   o ma gne t i ba se   m a t er i a l ,   w hic h   i g i ve a   t h in   c on d u ct or   l aye r   c an   im pr o v per f or m a nce .   T he  a d d i tio of   a   t h i la yer   to   t he  c on d u c t o wi l l   r educ the   e l e c trica l   l os o f   e d d y   c u r r e nt .   The  u s e   of  n o n - m a g net i c   m a ter i a l s   i s   c omb i ned  w i t h   a   b ac ir on  w h ic f u nc ti ons  t f l a t t e t h m a gne tic   f ie ld  so  t h at   t he   e d d y   c ur r e nt   t ha t o ccur s   i a l s o  d is tr i b u t e d   m or e   e v en l y .   F r om   t he   e ff or t o   i m p r o ve  the  br a k i ng  pe r f or ma nce  b y   a dj u s t i n g   t he  p r oper ties  of  m a t e r ia l s,   n r e sea r che r   h a s   c ond uc t e a c t i vi t i es  t o   f i n d   m a t e r ial  w i t h   t he   r e q u i r e d   pr op e r t i es,   w hose  pe r m eabi l ity  is  h igh  b u t wit h  l ow e l e ctric a l  re s ista nc e.  B r a k i n g   st re ngt h   i s   g r e a tly   i nf lu en ce d   by   m ag n e ti fi e l de n s i t i n   t he   a i r   g a p   a r e a.   T h e   m a gne tic   f i e l p o l ar   d i r ecti o a f fe ct t h br ak i n t o r que   p r o duc e d .   The  i n f l ue nce  of  t he   m ag ne t i c   f ie l d   d ir e c t i on  ha s   be en  s tu d i e d   i co nve n t i o nal   a nd  ha llbac h   a r r a ngem e nts.   E ach  d i r e c t i o of  t he  m ag net i f i e l pr o duce s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st V ol.  10,  N o.  4 , Dec  201 9 :   2 1 9 8  – 2 205  2 204 di ffe re nt  b ra k i ng  t o rq ue s.   T h e   d i r ec ti o n   s et t i ng  of  t he  m ag ne ti c   fie l is  o nl a p p l i e t o   p erm a n e n t   m a gne ts,  wher eas  f or   e le ctrom a g n et ic  s t u d i e s t h ere   h a be en  n st u dy  e x amin in g   th e   eff e c t i v en ess  o f   v ect o r   m a g n e ti fl u x S e tt i n the   d i r ect io of  m a gnet i c   fiel fl ux  ve c t ors  in  e le ctr o m a gne t i circ u its  c a n   b e   d one   b a d j u st in g   the   w o r k i ng  freque nc a n d   vo ltage T h e   u s of  m ore  th a n   one- l i n m a g n e t i c   f ie l d   s ourc e ha n o bee n   stud ie a s   w ell .   A djus tin t h e   dire ct i on  of  t h e   m agnet i f i e l from   t h e   ma gne t i fiel s o urc e   c a n   b d o n t o   ob ta in g o od m a gne t i fie l d d e nsit y.  The   ele c t roma gne t i c o i l   c ore  c ons t r uc t i o n   d e sig n   can  s t i l l   b o p t i miz e d   b us ing  a   shoe  s ha pe   modi fic a t i on.   T da te,   re se arc h   o t h s hoe   s e c tio is  l imi t ed  t o   t he  a p p l i ca ti on  of  t hic kne ss  a n d   p o l e   pi t c h.  Ma de  t he   p o l e   shoe  s ur fac e   une ve w i ll   i n c rea s e   cha n ge in  t he  m a g n e t i c   fiel d,  t hu s   incr eas in bra k in tor que   [ 32].  Ma gne t i flu x es  s e t   u to   p r o v i de  i n c rea s ed  b ra kin g   perf orma nce   is  c a rrie d   out   b y   min i miz i n g   mag n e ti c   fi eld  l e ak ag e .   M agn e t i c   f i e ld   l eak ca n   b e   r educ e d   b y   usi n m a gnet i fie l d   dire c t ors  or  m agnet i in su la tors  f or  a djac e n po les .   W i t r e duce d   m ag net i fi eld   le a k a g e ,   t he   b ra kin g   t o r que   o b t ai ne w i l l   b e   grea ter.       5.   CONCL U S ION  I t   i s   w e ll kn ow tha t   t he   E C B   h as bee n u t i l iz ed  f or var ious  app l i c a t i ons.   S e ve ral  im pro v e m ents  h a v e   bee n   m a d by   r e d uc ing  e n erg y   l os ses  or  i nc r easin brak in torq u a n e f fic i e n c y To  e nha nce   perf orm a nce ,   t h e r n eed to  b e   modi fi c a t i on C h a n g e t o   b asi c   d es ign   a r t he  f irs t   s te to   i mpr o v i n g   perf orm a nce .   B y   com b i n in a   m a gne t i c   fie l s ourc e   o m o d i fyi ng  m a g n et i c   f i e ld   s our ce.   T he  s ha pe   a n d   c o n duc to r   m a t e rial   als o   a ffec t.   M a gne tic   f l u is  t he   m a i so urce   t ha c a be  k n o w n   t o   i n cr eas e   br aki n tor q ue S o m e   t hin g s   t ha t   have   n o t   b e e n   m uch  o f   a   c o n c ern  are   t h u s of   d iffe ren t   d i s s ha pes  t o   i ncr ease   bra k ing   tor q ue.  Wit h   t he   incre a se  i braki n g tor que , it is e xpe c t e d  t ha t the   E C B   c a n   be  u s ed  a s t h e ma i n  b raki n g   sy st em.  I m p r o v emen t s   ca a l so  b m a de   u sin g   c ha nge i n   t he  c o n s t r u ct ion   o f   t he  s yste m .   S it  i s   s t i l p o s s i b le   t o   inc r ea se  t he   perform ance  of  braki ng o n   a   m ore   spec ific t ype  o ECB.      ACKNOW LEDG E MEN T   Th is  w ork  pa rt i a ll su p por ted   by  th S H ERA   P r ojec t   P r ime   A w a r d :   A ID-49 7 -A - 16-00 0 04,  U S A ID   and  fu lly  f u n d e d  by  U n ivers i t a s S e bela Mare t   (U NS t h r ough  P N B P   P U -U N S   N o.  516 /U N 27.21 /P P / 2 0 1 9     REFE RENCES   [1]  W.   A Sal a et  al. “El ectri ve hi cle  t echno lo gy  im p a ct o n   e n e rgy ,   In te rna tio na l J o urna l of  Po we r Ele c t ron i c s   an d Dri ve  Sys t e m ( I JPEDS) ,   v o l 10 n o 1,  pp.   1 9 ,   201 9.   [2]  U.   U ba id illah ,   F .   Im adu d d i n,  M Ni zam an S .   A M a z l an,  R e s p o n s of  A   M a g net o rh e o lo gi   c al   B rake  u n d er   Inert i al Lo a ds,”  Int .  J. Electr. Eng. Informa tics , v ol.   7 ,  no . 2 ,   p p .   3 0 8 3 2 2 , Ju n . 20 1 5 .   [3]  M .   K avith a,  V Elanan g ai S.   J ayap rakash an V .   B a l asu b ram ani a n,  Dev e lo pm ent   of   r eg enerati v brak in g   con cept   f o r el ectri c veh i cl e   enh a nced wit h b i direct io nal conv er ter , ”  Inter nati o n a l Jou r na of Po wer Electr onics  and   Dr ive S y s t ems   ( I JPED S ) ,   vol.  9 , n o.   4 pp.   1 5 8 4 1 590 ,   2 01 8.  [4]  N.   L uo J .   J iang,   a n d   A Yu R esearch  o the  con t rol   st ra t eg of  t he   r egen erativ brak ing   sy st e m ,   i 2 014  Int e rn ation a l  Co n f er ence o n  M echat ro n i cs a nd Con t rol ( I C M C) ,   2 0 1 4 ,   p p.  2 5 14–25 17 .   [5]  S o ep rapt o,  R N .   H as anh,   a n d   T au fi k ,   Battery  m anag emen sy s t e m   o n   e l e c t ric   bike   u s i n g   l i t h i u m -ion   1 86 50 ,”   Int e rn ation a l  Jo u r n a l of Po wer   E l ect ronics an d Dri ve System ( I JP EDS) , vo l .   1 0 ,   no 3 , 20 1 9 .   [6]  R.  Y azd anp a nah   an M .   M i r salim ,   Hy bri d   E l ectro mag n etic  B ra kes :   D e s ig an P e rf orm a nce  E v al uati on, ”  IEEE   Tran s. En e r gy   C o nv e r s. , vo l . 3 0 ,   n o .   1 ,   p p . 6 0– 69 ,   Mar.  2 01 5 .   [7]  An on ,   I CE3  pion eers   com m e rcial   appli catio of   e dd y-cu rren t   r ai b r akes,   Railw .  Gaz. Int. ,   v o l 15 6,   n o.   9 p p .   58 3– 58 5,   2 00 0.  [8]  Ub aid i llah,   K H u d h a,  a nd  H.   J am al ud d i n ,   Sim u l a ti on  and   ex perim e n t al   e valuat io on  s k y h o ok  po li cy-bas ed   fu z z y  log ic  c o n tr ol  f or  se m i- a c t i ve  s u s p e ns ion  s y stem ,   Int. J. Struct.  E n g . , vo l . 2 20 1 1 [9]  M .   G ulec,  E Y o lacan an M .   A yd in D es i gn,  a n a ly sis   an r e a tim e   d ynam i c   t o rq ue  c ont rol   o f   s in gle-ro to r– si ngle-s t a t or  a x i al  f l ux  edd y   c u rrent   b rak e ,   IET Elect r .  Power A p pl . ,   v o l 1 0 n o .   9,   p p .   8 6 9 8 7 6 Nov .   2 016.  [10 ]   A .   Si n m az,  M O .   G u l bah ce,  a nd  D .   A K o cabas D es ign   and   f i n i t e  e l e m e n t  a n a l y s i s   o f  a   r ad ial-flux   s alient -pole   e d dy   c urre n t   b rake ,   i 20 15  9t h In ter natio na l Co nf erence o n   Elect ri cal  and  Ele c tr on ics   En gin e eri n g   ( E LECO) 20 15 ,   p p.  5 90 –594 .   [11 ]   S Ch o ; H.  L iu ;,   H .   W.   A h n ;,  J Lee;,   and   H . -W.   Lee,  Edd Cu rre nt  B ra ke   w ith  a   T wo -La y e r   S tr uc tur e Calcu l at ion an d Ch aract erizat ion   of  B rak i n g  P erfo rm ance,”  IEE E  Tra n s .   Mag n . vol PP n o .   99 ,   p .   5 ,   201 7 .   [12 ]   T .   G a rb i ec,  M Kow o l,  a nd   J K o ło dziej,  Design  con s i d erat i o n s   o f   hig h -sp eed  e dd y-cu rrent  b rak e ,   Ar ch. Electr.   Eng. , v o l . 6 3,  n o . 2,   20 14 .   [13 ]   R Y azdanp a nah   and   M .   M irs a lim,   An a l y t ical   s t u d y   o axia l - f lu x   hy brid   e x c ita t io e d dy   c ur re nt  b ra k e s,”   Int .  J.  Ap pl. Electr o m a g n M ech. ,   v o l .   4 7 ,   n o .   4 p p 8 85–8 96 ,   2 0 1 5 .   [14 ]   J .   W a n g ,   H.  Lin,  an S .   F ang ,   A n a l ytical   P redi cti o n   of  T o rqu e   C haract erist i cs   o f   E ddy   C u rrent  C ou pl ings  H av in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       Mi ni rev i e w   o n  the  des i gn  o f  a x ia l ty pe  ed dy  curre nt  b r ak in tech n o l o gy ( H .T Waloy o 2 205 a Q u asi - Ha l b ach  M agnet   S t ru ctu r e,”  IEEE Tra n s .   Ma gn . ,   v o l 5 2 ,   n o. 6,   pp .   1– 9,  Ju n . 2 01 6.   [ 1 5 ]   X .   Dai , J.   C a o,   Y .   L o ng , Q.   L i ang ,  J.   M o ,   and   S . W ang ,   An a l yt ic a l   M od e lin o f   a n   Ed dy -c u rre nt  A d j u s ta ble - spe e d   Cou p l i n g   S ys t e m   wit h   a   T hree-seg m ent  Ha l b ach   M agn e Array,”  E l ectr. Power   Components  Sys t . ,   vol.   43,   n o .   17,   pp .   1 89 1–1 90 1,  O ct.   2 0 1 5 .   [16 ]   M T.  T h o m p s o n ,   P r act ical  I ssues   i theU se  o f   NdF e P e rma n e nt   M agn e ts  i n   M a glev Moto rs,  Bearing s ,   and   Edd y  Cu rre nt  Br a ke s,”   20 09 .   [17 ]   G .   L.   A nan t h a   K rish na  a nd   K .   M .   S at h i sh   K u m ar,   I nv esti ga t ion  on   E dd Curre nt   B rak i ng   S y s t e m s     A   R evi e w,”   App l . M e c h . M a ter. ,   vol.   5 92 –5 9 4 ,   p p .   1 08 9–1 093,   2 0 14.   [18 ]   A .   K .   S in gh Ibraheem an A.  K Sh arm a “P aram eter  i den t i f i c a t i on   o f   edd y   c urrent   b rakin g   s y t em   f o r   v ari ous  app l i cati o n s ,”  i 2014 I n novat i ve Appli c a t ions of   Computati o na l   I n telligence  on P o wer,  E n ergy and Cont rols  wi t h   the i r  i m p a c t  on   Hu ma ni ty  (C I P E C H) ,   2 0 14,   p p .   1 91 –1 95 .   [1 9]  W . R.   S m y t h e “On ed dy  cu rre nt i n  a ro t atin g d i sk ,”  E l ect r. E ng. , vo l .   61 ,   n o . 9 , p p. 6 81 –6 84 ,   S e p.  19 4 2 .   [20 ]   H .   W a l oyo M.  N izam,  D .   T ia h i ana,   a nd   U b a idi l l a h,  Param e t ric  D e s i g n   i n   Si ng le  D is A x i a l   E ddy   C urren t   Brake,”  in  20 18 5t h Intern atio nal Co nf e r ence o n  Elect ri Veh i cular  T echn o l ogy ( I CEVT) 20 18,   pp.   1 32– 13 5.  [21]  M Gulec  and  M.  A ydin,  Mo delling  and  Analysis   o f   a   New  A x ia F l u x   Pe rma n e n Ma gn e t   B ia se Ed dy   C u rre nt   Brake,”  22 nd  Inter n a t i onal  Con f e r en ce on  El ectr i cal   M a c hi nes ,  ICEM  20 16 . 2 01 6.  [2 2]  S Shar if   a nd   K Shari f “I nf lu ence o f  skin   eff ect on t o rq ue o f   cylindri c al  ed dy  curre nt  brak e ,  i 2009 International   Con f er ence o n  Power  Engin eeri n g ,   En erg y  an E l ect rica l D r i ves , 2 0 0 9 ,  p p.  5 35 –5 39 [23 ]   D .   S c h i eber,   “Uni pol ar  i nd uc t i on  brak ing   of   t hin   m e tal   she et s,   P r oc.  In st .  Electr.   E ng. ,   vol.   11 9 ,   n o.   1 0 ,   p .   1 499,  19 72 .   [24 ]   A .   Sin g h ,   T h eory  o f   ed dy-cu rre nt   b rak e wit h   t hick   r ot ati ng   d i s c,”  Pro c . In st . E l ect r.  Eng . ,   vo l.   124,   n o .   4 ,   p .   373,  19 77 .   [25 ]   B .   Leq u esn e ,   Bu yu Li u ,   a nd   T .   W.   N eh l,   Ed dy -c u rrent   m ac h i n es   w it permanen m a gnet s   a nd   s olid   r o t ors,   IEEE T r an s.   In d .  Ap pl. v o l.   33,  n o.   5 p p .   1 2 8 9 12 94 ,   1 997 [2 6]  X .   Dai,  Q L i an g ,   J Cao ,   Y Lo n g J .   M o,   a n d   S W a ng “An a l yt ical  M o d eling   of   A xia l -Flu Perm anen M a gn et   Ed dy   C urren t   C o u p lin g s  With  a  S l o tt ed   C o n d u ctor  T opolo g y , ”  IEEE Tr ans.  M agn. , v o l .   5 2 , no . 2 ,   pp 1 1 5 ,  2 01 6 .   [27 ]   H .   K . Razavi and   M .  U.  Lam p érth , “Ed d y - Current  Cou p l in W i t h   S l o t t ed  C ond uctor D i s k ,   vol.   4 2 ,   n o .  3 ,   pp . 4 05 41 0,   2 0 06.   [28 ]   T .   Lub i n   and   A .   R ezzou g 3 -D  A n a lyti cal  M od el  f or  A x i al-F lu E d d y -Curren t   C ou plin gs   a n d   B rak e Un der  S t ead y-S t ate  Condi ti on s, ”  I E E E  Tran s. Mag n . ,   v o l .   VO L. 5 1,  20 1 5 .   [29 ]   N .   L a bbe,   Y .   M arech al,  G.  M eun i er,  and   H .   B .   H a rara,  2 n onli near  f inite  e le ment  m od elli ng   o f   el ectromag n etic   retarders  us ing  t i m e -s tepp in g   algorit h m s,   a n d   t h e   P et rov-G a lerk in   m eth o d   w i th   h o m o g en izati on  t e chn i qu es,”  IE E E   T r a n s.  M agn. v o l .   3 2,  n o .   3 ,   p p . 7 72 –77 5,   M a y   1996 .   [30]  A .   H .   C Gosline  and  V.  H ay ward,   “Eddy  C u rrent  B rakes  f o H a pti c   I nterfaces:   D e s i g n Iden tificati on,  a n d   Co ntrol ,   20 08 .   [31 ]   K .   Karako c,   E .   J .   P ark,   a nd  A.   S ul em an,  I m p ro ved   braki n g   to rque  g enerat ion   capaci ty  o an  e dd cu rrent  b rake   with  time varying magnet i c   f ie l d s:  A n u m erical s tu dy ,”  Finit e   El em.  Anal.  Des . ,   vol.   5 9 ,   p p.  66– 75,   O c t 2 0 1 2 [32 ]   K .   Karak o c,   A .   S u l e m a n,   a nd  E.   J .   P a rk,   “O ptim ized   B raki ng   T orqu G e nerati on   C apa c i t y   o f   a Ed dy   C urren t   Brake  Wit h   t h e   A pplicat io of  T im e-Vary in Mag n et ic  F i e ld s,”  IEE E  T r ans.  Veh .  T ech nol. ,   vo l .   6 3 ,   n o.   4 ,   pp .   15 30 –1 53 8,   M a y   2 0 1 4 .   [33 ]   K .   K a ra k o c,   A S u lem a n,  a n d   E J.   P ark ,   A n al y tical  m od e l i ng   o edd y   c urren t   b rakes   w i t h   t h e   a ppl icati o n   of   tim varying magnet ic fiel d s,”  Ap p l . M a th .   Mo de l. ,   v o l.  4 0 ,   n o .   2 p p 116 8– 11 79,   J an 2 016 [3 4]  M Z .   B ahar om,  M.  Z Nu awi , G .   Pr i y and o k o ,   a n d   S.  M .   Harri s ,   Ed dy   c urre n t   b ra king   e xp e r ime n u s in b r a k e   d i sc  f r om   a l u m i n i um   s e r i e s   of   A 1 6 0 61   a n d   A 1 7 0 7 5 ,   IOP  Conf.   Ser.   M a ter .  S c i .  E ng. ,   vo l. 3 6 , p . 01 2 0 0 5, Sep.   2 0 1 2 .   [3 5]  W .   K.  A .   Ba ra n,   In flu e n c e   of  D i f fe re nt  M a g ne ti c   Fie l Pro fil e on  E ddy-Current   B raking,”  IE EE Tra n s.  Mag n. vo l.   6 no 2,   p p . 2 60 –26 3,   1 9 70.   [36 ]   M O.  G ulbah ce,  D A .   K ocab as,  and   F .   N ay man ,   In ves t i g ati on   o th ef f ect  o f   po le  s h a pe   o braki n g   t o rqu e   f o r   a   lo po wer  eddy   c u rrent   b rak e   b y   fin i te  e lem e n t s   m e th od ,   i 20 1 3  8 t Int e rn a tional  Co nf erence  on  E l ect rica and   El ectr onics  Engin eeri n g   ( E L E CO) ,   20 13 ,   no . 3 ,   p p . 2 63 –2 67 .   [ 3 7 ]   R .   S .  R o b e r t ,   2 D  m o d e l  o f   a x i a l - f l u x  e d d y   c u r r e n t  b r a k e s   w i t h  s l o t t e d  c o n d u c t i v e   d i s k  r o t o r ,  i n   20 17   Int e rn ation a l  Sib e r i a n  Co n f erence  on  Co ntro l a nd Com m u n ica t i ons  ( S IBCON) , 2 01 7, p p.  1– 6 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.