I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv e  S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  16 ,   No .   2 ,  J u n e   20 25 ,   p p .   769 ~ 7 79   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 16 .i 2 . p p 7 6 9 - 7 79           769     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Para metric  a na ly sis  on the  effect  of  V - type  roto r ma g net  g eo metry o n  the   dy na mic perf o rm a nce of P M SM s       Ahm ed  J a da a n   Ali 1 ,   Ahm ed   H a s him   Ahm ed 2 ,   Ahm ed  Sa a d   Ya hy a 1 ,   B a s il  M o ha m m e d   Sa ied 3   1 Te c h n i c a l   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   N o r t h e r n   T e c h n i c a l   U n i v e r s i t y ,   M o s u l ,   I r a q   2 C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   Te c h n o l o g y   f o r   C o m p u t e r   a n d   A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,  N o r t h e r n   Te c h n i c a l   U n i v e r s i t y ,   M o su l ,   I r a q   3 El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   D e p a r t m e n t ,   M o s u l   U n i v e r si t y ,   M o su l ,   I r a q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 6 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Feb   1 7 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma r   1 ,   2 0 2 5       T h e  r esear ch   ex am i n es  h o w   d i f f er en t  d im en s io n s   o f   V - t y p e  p er m an en t   m ag n et  s y n c h r o n o u s   m o t o r   ( P MSM )   m ag n ets  in f lu en ce   th e  m ag n etic   f lu x   b etwe en   th e  r o to r   an d   th e  s tato r   s y s tem   b ec au s e  m atc h in g   th ese   d im en s io n s   o p tim izes  th e  m ag n etic  f lu x   f o r   b etter   to r q u e   p r o d u ctio n .   As  lo n g   as  th e  m ag n et  s ize  s ta y s   with in   th e  r ig h t  d im en s io n s ,   it  b u ild s   g r ea ter   f lu x   d en s ity ,   wh ich   lead s   to   b etter   to r q u e   o u tp u t   a n d   b etter   ef f icien cy .   R esear ch   co n f i r m s   th at  f lo w  b ar r ier s   s tr en g th e n   en g in e   ca p ab ilit ies.  T h e  r esear ch   ap p lies   p ar am etr ic  o p tim izatio n   to   f in d   th e   p er f ec t  m ag n et  s h ap es  wh ile  s h o win g   h o w  th ey   b o o s t  elec tr i c  v eh i cle   m o to r s   to   m ee t   th eir   r eq u ir e m en ts .   Ou r   test s   with   f in ite   elem en t   m eth o d   ( FEM )   s h o w   h o w   ch an g in g   m a g n et  d im en s io n s   af f ec ts   p er f o r m an ce .   R esear ch er s   a d ju s t  m ag n etic   m ea s u r e m en ts   f r eq u en tl y   u n til  th e  o p tim al  s etu p   o f   5 0   m m   th ick   b y   4 . 5   m m   wid e  em er g es.  T h eir   ac tio n   b o o s ts   f lu x   d e n s ity ,   wh ich   im p r o v es  m o to r   to r q u e  a n d   en er g y   ca p ac ity .   At  th ese  o p tim al  d im en s io n s ,   th e  en g in e  ac h ie v ed   9 5 %   ef f icien cy   with   p r ec is e  f lo w  b ar r ier   ad ju s tm en ts   th at  h elp ed   in cr ea s e   to r q u e  o u tp u t w h ile  r ed u ci n g   u n s tab le  elec tr icity   o u tp u t .   K ey w o r d s :   C o g g in g   to r q u e   Dy n am ic  p er f o r m a n ce   Fin ite  elem en t m eth o d   PMSMs   V - ty p e   T h is i s  a n   o p e n - a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ah m ed   J ad aa n   Ali   T ec h n ical  E n g i n ee r in g   C o lleg e,   No r th er n   T ec h n ical  Un i v er s ity   Mo s u l,  Nin ev eh   Go v er n o r ate  4 1 0 0 2 ,   I r a q   E m ail:  ah m ed . j.a li@ n tu . ed u . i q       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  p er m an e n t m ag n et  s y n ch r o n o u s   m o to r   ( PMSM)   is   a  v ita l m em b er   in   m an y   ap p licatio n s ,   r an g in g   f r o m   elec tr ic  v e h icles  ( E Vs)  to   r en ewa b le  e n er g y   s y s tem s .   Par ticu lar ly   as  ca r s   m o v e  to w ar d s   elec tr ic  p o wer ,   th er e  is   a  g r o win g   n ee d   to   en h an ce   th e  ch ar ac ter is tics   o f   elec tr ic  m o to r s ,   m ain ly   in   E Vs   [ 1 ] - [ 3 ] .   I n   th e  wo r ld   o f   elec tr ic  v eh icles,  f in e - tu n in g   th e  s ize  o f   th e  m ag n ets  in   th e  r o to r   b ec o m es  ex tr em ely   s ig n if ic an t   [ 4 ] .   T h is   tu n in g   n o t  ju s t  in f lu en ce s   th e  p r o f ile   o f   th e  m o to r ,   it  g iv es  th e  m o d if icatio n   b etwe en   a  h ig h   a n d   lo w  p er f o r m in g   m ac h in e .   Ho wev e r ,   it  is   n o t  ju s t  ab o u t  th e  ac tu al  le n g th s   o f   th o s e  m ag n ets,  it  is   also   im p o r tan t  to   an aly ze   t h e   g en er ated   elec tr o m a g n etic  f o r ce s ,   d y n am ic   p er f o r m an ce ,   i n   ad d itio n   t o   th e   m ec h an ical   s tr u ctu r e   o f   th ese  m ac h in es.  E n h an cin g   m o to r   e f f icien cy ,   r ed u cin g   lo s s es,  an d   b o o s tin g   o v er all  p er f o r m an ce   ar e  ess en tial  g o als  in   o p tim izin g   th e  r o t o r   m ag n e t’ s   s tr u ctu r e.   Ho wev er ,   class ic al  ap p r o ac h es  f o r   s ch em in g   th ese  s tr u ctu r es  o f ten   d ep en d   o n   s im p le  p r o to ty p es  o r   tr ial - an d - e r r o r   m et h o d s   [ 5 ],   [ 6 ] .   Me etin g   th ese  r eq u ir em e n ts   is   co n s id er ed   an   ess en tial  f ac to r   to   s u f f icien tly   u n d er s tan d   h o w  th ese  m o to r s   wo r k .   E Vs  r eq u ir e  h i g h   to r q u e  d en s ity   ( T D)   t o   d eliv er   ef f ec tiv e   an d   h ig h   p er f o r m an ce   [ 2] - [ 7 ] .   I n cr ea s in g   th e  th ick n ess   o f   m a g n ets  ca n   d el iv er   h ea v y   m ag n etic   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  16 ,   No .   2 ,  J u n e   20 25 :   7 6 9 - 7 79   770   f ield s ,   wh ich   d eliv er   a  h ig h er   to r q u e  d en s ity .   T h is   is   v ital  f o r   ac co m p lis h in g   th e  p r ef e r r ed   s p ee d in g   u p   d u r in g   d r iv in g   i n   an   E V.   I n   co n ju n ctio n   with   T D,   p o wer   d en s ity   ( PD)   is   also   an   ess en tial  f ac to r   in   E Vs ;   th ick er   m ag n ets   g iv e  a  h i g h er   PD  b y   s u p p o r tin g   th e  m o t o r   to   p r o d u ce   m o r e  p o wer   with in   a  ce r tain   v o lu m e  o r   weig h t  r estra in t.   T h is   is   im p o r tan t  f o r   attain in g   th e  p r ef e r r ed   s p ee d   a n d   p er f o r m an ce   in   E Vs  [ 8 ] .   T ests   h av e  s h o wn   th at   m ag n etic   s y n ch r o n o u s   m o to r s   ( PMSM)   with   V - ty p e  m ag n ets  s ig n if ica n tly   af f ec t  t h e  to r q u e  p e r f o r m a n ce   o f   th e  m ac h in e  d esig n .   I n   n ewly   u s ed   elec tr i c  ca r s ,   wh ich   d ete r m in es  th e  o v er all  ef f icien c y   o f   th e  ca r   i s   d eter m in ed .   T h e  m ag n etic  cir cu it  f o r   th is   ty p e  o f   m o to r   is   b ein g   d esig n ed   b y   r esear ch er s .   I t  co n tr ib u tes  to   r ed u cin g   co g g in g   to r q u e,   w h ich   is   u n wan ted   to r q u e  th at  af f ec ts   th e  m o v e m en t   o f   th e  e n g in e  [ 9 ] .   T h e  m o d er n   m e th o d s   o f   r ese ar ch er s ,   w h i c h   is   th e  r e aso n   f o r   wr it in g   t h is   p a p e r ,   s h o w  o n e  o f   t h e   r ec en t   d e v e lo p m e n ts   i n   u s i n g   as y m m etr ic   g e o m et r i c   d esi g n s   t o   b u i l d   a   r o ta ti n g   p a r t   ( V - t y p e )   a n d   m a g n eti c   p o les   t h at  wo r k   t o   co n t r i b u te   a n d   i m p r o v i n g   t h e   d is t r i b u ti o n   o f   t h e  r o ta ti n g   m a g n eti c  f ie ld   wi th in   th e  ai r   g a p   o f   t h e     en g i n e ,   w h i c h   le a d s   t o   i m p r o v in g   o p er ati n g   ef f i cie n c y   an d   r e d u ci n g   n o is e  an d   v i b r at io n s   f r o m   b y   r e d u ci n g   t h e   r i p p le  f a ct o r   o f   th e  m ac h i n e  t o r q u e .   M an y   a n al y s es   a r e   u s e d   wit h   co m p u te r   s i m u la ti o n   ( F E M )   t o     o p ti m iz e  g e o m et r i c  v a r ia b l es  in   th e  PM SM,   wi th   t h e  a n g le   an d   s p ac e  o f   t h e  m a g n e ts .   T h is   c o n t r i b u tes  to   ac h ie v i n g   an   i d e al  b a la n c e  b e t wee n   h i g h   t o r q u e  an d   lo w  e n er g y   i n g est in g ,   w h i ch   i n c r e ases   t h e   e f f ici en c y   o f   t h e   m o to r   an d   e x te n d s   i ts   l if eti m e ,   p a r ti cu la r l y   i n   c h a n g in g   o p e r ati n g   l o c ati o n s   s u c h   as  i n   ele c tr i c   c ar s   [ 1 0 ] .   T h e   d i m e n s i o n s   o f   r o t o r   m a g n ets  i n   PM SMs  p l ay   a n   i m p o r t a n t  r o le   d u r i n g   t h e   d esi g n   s t ag e  d u e   to   t h ei r   d i r e ct  e f f ec t   o n   t h e  m o to r ' s   p e r f o r m a n c e.     T h e  s ize  an d   s h ap e  o f   th e  m ag n ets  ar e   th e  k ey   p ar am eter s   th at  im p ac t  th e  to r q u e,   p o wer   d e n s ity ,   an d   ef f icien cy   o f   th e   m o t o r .   Pre v i o u s   Stu d ies  h ad   s h o wn   th at  ad ju s tin g   th e  PM  d im en s io n s ,   s p ec if ically   th e  wid th   an d   d e p th ,   co u ld   s ig n if ica n tly   af f ec t   th e  to r q u e   f ea tu r es  an d   to tal  ef f icien cy   o f   PMSMs  [ 11 ] .   I n   PMSMs,  th e   m ass   an d   len g th   o f   th e  PM  s tr u ctu r es  h av e  a  d is tin g u is h ed   i m p ac t  o n   th e  to r q u e,   ef f icien c y ,   an d   p o we r   d en s ity   o f   th e  m o to r .   Stu d ies  h av e  v er i f ied   th at  ex te n s iv e  m ag n et   s ca les  an d   f ewe r   m ag n ets  p e r   p o le   ca n   lead   t o   h ig h er   m o to r   to r q u e ,   wh ile  u s in g   h e av ier   m ag n ets  ca n   im p r o v e   m o to r   e f f icien cy   [ 1 1 ] .   Ad d itio n ally ,   th e   d iam eter ,   len g th ,   an d   tu r n s   p er   c o il  o f   t h e  m ac h in e  ar e   s er io u s   p ar a m eter s   th at  af f ec t  to r q u e,   p o wer ,   a n d   ef f icien c y ,   wh e r e  th e  th r ee   f ac to r s   i n cr ea s e  with   m ac h in e   len g th .   Nev e r th eless ,   a  lim ited   in cr ea s e  in   ef f icie n cy   an d   p o wer   m ay   n o t  b e   co n s id er ed   in   t h e  lin ea r ly   in cr ea s in g   to r q u e.   T h is   em p h asizes   th e  d if f ic u lt  r elatio n s h ip   b etwe en   m ag n et  d im en s io n s   an d   PMSM  p er f o r m an ce   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .   Mo r eo v er ,   th e  elec tr o m ag n etic  f ea tu r es  o f   V - ty p e   PMSMs  ar e  d if f icu lt   t o   lin k   to   o t h er   i s s u es   lik e   m ag n et  s h ap e ,   s ize,   s tato r   teet h ,   an d   f lu x   b a r r ier s .   Mo d if y in g   th e  d im en s io n s   o f   th e   r o to r   a n d   s tato r ,   i n clu d in g   th e  n u m b e r   o f   s tato r   win d in g   tu r n s   in   ea ch   co il ,   m ay   p r o d u ce   v a r iatio n s   in   elec tr o m ag n etic  f ea tu r es  an d   p er f o r m an ce   r esu lts .   Mo d if y in g   th e  p er f o r m a n ce   o f   PMSMs  b y   ch an g i n g   d im en s io n s   lik e  len g th ,   d iam eter ,   an d   tu r n s   p er   c o il  ca n   b e  u tili ze d   to   o p tim ize  elec tr o m ag n etic  to r q u e,   d ev elo p ed   p o wer ,   an d   ef f icien c y   in   th e   ab s en ce   o f   wid e  r e d esig n in g ,   th o u g h   ca r e f u l  asp ec ts   o f   m ec h an ical  r estrictio n s   an d   elec tr o m ag n etic  p er f o r m an ce   a r e   ess en tial  [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   I n   s u m m a r y ,   th e  d i m en s io n s   o f   r o to r   m ag n ets  in   V - ty p e  PMSMs  h av e  a  s u p er f icial  in f lu e n ce   o n   p er f o r m an ce   p ar a m eter s   ( to r q u e,   e f f icien cy ,   an d   p o we r   d en s ity ) .   Op tim izin g   m ag n et  d im en s io n s   is   a   v er y   im p o r tan t   asp ec t  f o r   h ig h - p er f o r m in g   P MSM s .   E x ten s iv e  m ag n et  d im en s io n s ,   lo w  n u m b er   o f   m a g n ets/ p o les ,   a n d   s u itab le  len g th   a n d   d iam eter   ad ju s tm en ts   ar e   ess en tial  f ac to r s   in   ac c o m p lis h in g   p r ef er r ed   m o to r   ch ar ac ter is tics   [ 16] - [ 1 8 ] .   I n   th e  cu r r e n t  s tu d y ,   a  p ar a m etr ic  in v esti g atio n   was  co n d u cted   u s in g   ANSYS  s o f twar e ,   p r o v i d in g   ap p r ec iate d   in s ig h ts   in to   th e  ef f ec ts   o f   w id th   an d   th ick n ess   v ar iatio n s   o n   th e  p er f o r m an ce   o f   V - ty p e  PMSM.   T h e  r esu lts   h ig h lig h ted   th e   ef f ec t  o f   o p tim izin g   m a g n et  d im en s io n s   to   attain   g r e ater   m o to r   p er f o r m an ce ,   with   th e  b est  d im en s io n s   id en tifie d   as  5 - 6   m m   wid th   an d   3 5 - 4 0   m m   th ick n ess .   T h ese  r esu lts   co n tr ib u te   to   t h e  im p r o v e m e n t  o f   PMSM  d esig n   a n d   o p ti m izatio n   f o r   n u m er o u s   en g in ee r in g   r eq u ests .   I n   ad d itio n ,   f l u x   b a r r ier   ( FB )   v ar iatio n   p lay s   an   ess en tial  r o le   i n   en h a n cin g   th e   d ev elo p ed   to r q u e,   ef f icien cy ,   a n d   m in im izin g   r ip p le  to r q u e  o f   V - ty p e  PMSM.   B y   ad ju s tin g   th e  FB   with in   th e  m o to r   d esig n ,   s ev er al  ad v an ta g es  ca n   b e  ac c o m p lis h ed .   FB   ca n   b e  o p tim ized   to   im p r o v e  th e   m ag n etic  f l u x   d is tr ib u tio n   wi th in   th e  m o to r .   B y   s u itab ly   in s er tin g   a n d   m o d eli n g   th ese  b ar r ier s ,   th e   m ag n etic  f lu x   p ath s   ca n   b e  e f f ec tiv e ly   m ax im izin g   th e   in ter ac tio n   b etwe en   th e   s tato r   an d   r o to r   Flu x es.  T h is   o p tim iz atio n   im p r o v es  t h e  to r q u e   g en e r atio n   a n d   i n cr ea s es   th e  o v er all  p er f o r m a n ce .   Als o ,   v ar iatio n   o f   FB   h elp s   in   d ec r e asin g   m ag n etic  co r e  lo s s es with in   th e  m o to r ,   lik e  h y s ter esis   an d   ed d y   cu r r e n t  lo s s es.  B y   s u itab ly   d esig n in g   th e  FB ,   th ese  lo s s es  ca n   b e   ab at ed ,   co n s eq u en tial  i n   en h an ce d   e f f icien cy .   A d d itio n ally ,   o p tim izin g   th e  FB   ca n   r e d u ce   th e  co g g in g   t o r q u e,   wh ic h   m ea n s   in cr ea s in g   ef f icien cy   b y   r ed u cin g   t h e  p o wer   r eq u ir e d   to   ca n ce l  r elu cta n ce   ef f ec ts   th r o u g h   m o to r   o p e r atio n .   In   th e  s am e   m an n er ,   FB   ch an g e   ca n   ass is t   in   r ed u cin g   th e   r ip p le  to r q u e   ef f ec t,   wh ich   is   p r o d u ce d   d u e  to   f lu ctu atio n   in   d ev elo p e d   to r q u e  th r o u g h   m o to r   r o tatio n   [ 1 9 ] - [ 2 1 ] .   W h en   FB   is   o p tim ized ,   th e  m ag n eti c  f lu x   d is tr ib u tio n   b ec o m es   m o r e   u n if o r m ,   g en e r atin g   a  s m o o t h   to r q u e.   T h e  r ed u ctio n   i n   to r q u e  r i p p le  in cr ea s es  th e  o v er all   p er f o r m an ce ,   p ar ticu lar ly   f o r   a p p licatio n s   th at  n ee d   ac cu r ate  co n tr o l a n d   s m o o t h   o p e r atio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P a r a metric a n a lysi s   o n   th e  effec t o f V - typ e  r o to r   ma g n et  g eo metry …   ( A h med   Ja d a a n   A li )   771   2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   T h e   s h ap e  o f   r o to r   m ag n ets  an d   s tato r   s lo ts   co n s id er ab ly   af f ec ts   th e  ef f icien cy   an d   p er f o r m an ce   o f   PMSMs.  Dif f er en t  r o to r   s tr u c tu r es  af f ec t   m o to r   o p e r atio n   f ac to r s   as  co g g in g   to r q u e ,   d ev elo p ed   to r q u e,   b ac k   E MFs,  an d   to tal  elec tr o m ag n etic  f ea tu r es  o f   th e  m o to r .   Fo r   ex am p le,   u s in g   a  s lo t  s lice   m ad e  o f   co m p o s ite   m ater ials   o r   in s er tin g   is o late d   m ag n etic  m ater ials   in   s lo ts   ca n   d ec r ea s e  e d d y   cu r r en t  l o s s es  an d   im p r o v e   elec tr o m ag n etic  p e r f o r m an ce   [ 2 2 ] - [ 2 4 ] .   Fu r th e r m o r e,   asy m m etr ic  s lo t   p o s itio n s   ca n   d ev e lo p   to r q u e  f ea tu r es  an d   th e  to tal  elec tr o m ag n etic  p er f o r m an ce   b y   ad ju s tin g   th e  s lo t  asy m m etr y   [ 1 6 ] .   Als o ,   th e  wid th   an d   d ep t h   o f   s ec o n d ar y   s lo ts   in   th e  s tato r   c an   alter   th e  d is tr ib u tio n   o f   m o to r   in ter n al  lo s s ,   ir o n   lo s s ,   an d   PM  ed d y   cu r r en t   lo s s ,   p r o v id e d   th at  v is io n s   f o r   m o to r   d esig n   [ 1 7 ] .   Ov er all,   o p tim izin g   s tato r   s lo t  s h ap es  is   cr u cial  f o r   en h a n cin g   th e  ef f icien cy   a n d   p e r f o r m an c e  o f   PMSMs.  No wad ay s ,   m o r e   r esear ch   ef f o r ts   h av e  p o in ted   o u t  th e  s ig n if ican ce   o f   r o to r   m ag n et   o p tim izatio n   in   in cr ea s in g   PMSM  p er f o r m a n ce .   T h e  im p ac t  o f   m ag n et   d i m en s io n s   o n   PMSM   ef f icien cy   s ev er al  s tu d ies  h av e  s o u g h t  to   ex p a n d   u p o n   th is   f o u n d atio n al  k n o wled g e .   T h e  i n f lu en ce   o f   m ag n et   s h ap e  o n   m o to r   e f f icien cy   also   ca u s es a   r ed u ctio n   i n   th e  co g g in g   to r q u e  an d   im p r o v es   to r q u e  d en s ity   [ 4 ] .      T h e  p h y s ical  len g th   o f   r o to r   m ag n ets  in   in ter io r   p e r m an en t   m ag n et  s y n c h r o n o u s   m o to r s   ( I PMSMs)  h as   a  g r ea t  e f f ec t  o n   th eir   p er f o r m an ce .   Var io u s   r o to r   m ag n e t  d esig n s ,   s u ch   as  s in u s o id al,   e cc en tr ic,   V - s h ap ed ,   Nab la - s h ap ed ,   a n d   s eg m e n te d   b r id g e,   in f lu en ce   k ey   p er f o r m an ce   i n d icato r s   lik e   to r q u e  ca p ab ilit y ,   to r q u e   r ip p le,   ef f icien c y ,   an d   f lu x   d e n s ity   d is tr i b u tio n   [ 1 8 ] - [ 2 5 ] .   O p tim al  r o to r   s tr u ctu r es  ca n   b e   o b tain ed   b y   f in e - tu n in g   o f   p er m an e n t  m ag n et  d im en s io n s .   Acc o r d in g   p r ev io u s ly   m en tio n ed   ty p es  o f   PM,   th e  th ick n ess ,   m ag n et  ar r an g em e n t,  an d   p o le  ar c  to   p o le  p itch   r atio ,   lead in g   to   en h an ce d   to r q u e,   e f f icien cy ,   an d   f lu x   wea k e n in g   ca p ab ilit y   o v e r   a  wid e   s p ee d   r an g e   [ 2 0 ] .   As  m en tio n e d   ea r li er ,   f in ite  elem e n t  an aly s is   ( FE A)   is   n o r m ally   th e  m eth o d   e m p lo y e d   to   in v esti g at e  th e  ef f ec ts   o f   r o to r   m ag n et  d i m en s io n s   v ar y in g   o n   th e  PMSMs  elec tr o m ag n etic   p er f o r m an ce ,   e n ab lin g   th e  u tili ze d   o f   s u itab le  r o to r   g eo m etr y   s tr u ctu r es  f o r   I n ter io r   PMSMs  in   elec tr ic  v eh icles  an d   o t h er   a p p licatio n s   [ 2 1 ] ,   [ 2 2 ] .   Fu r t h er m o r e,   d ev elo p m en t s   in   co m p u tatio n al  m et h o d s ,   s u ch   as  f i n ite  elem en t   an aly s is   ( FEA) ,   h a v e  allo we d   r esear ch er s   to   d is co v er   th e   c o m p lex   s tr u ctu r e   o f   m ac h in e   g eo m etr ies  in   m o r e  d etail  [ 1 0 ] .   FEA  em p lo y e d   to   o p tim ize  d im en s io n s   to   r ed u ce   th e  lo s s es  an d   en h an ce   to r q u e  ch ar ac te r is tics ,   r ec en t  wo r k s   h a v e  b ee n   u s ed   t o   in v esti g ate   th e  elec tr ic   m ac h in es  b ased   o n   ad v a n ce d   o p tim izatio n   alg o r ith m s .   A  g en etic  alg o r ith m   is   em p lo y ed   to   o p tim ize  m o to r   s h ap es,  r ea ch in g   s ig n if ican t  im p r o v em en ts   in   th e  ef f icien cy   an d   s u p p r ess io n   o f   to r q u e   r ip p le  [ 1 1 ] - [ 2 6 ] .   Ad d itio n ally ,   t h e  p r e v io u s   wo r k s   h i g h lig h t   th e  s ig n if ican ce   o f   co n s id er in g   th er m al   ef f ec ts   in   m ac h in e   o p tim izatio n .   W ith   E Vs  p u s h in g   t h e  b o r d e r s   o f   m o to r   p er f o r m an ce ,   th e r m al   co n t r o l   b ec o m es   a   s er io u s   is s u e   [ 1 2 ] .   Als o ,   r ese ar c h   h as   f o c u s ed   o n   th e   i n f lu en c e  o f   m a n y   t y p es   o f   m at er ials   o n   m o t o r   p er f o r m a n ce .   T h e  e f f ec t   o f   i n s u l ati o n   m a ter ials   o n   co n d u ct o r s '   lo s s es  a n d   t h e r m al  b e h av io r   h as  b ee n   i n v est ig ate d ,   e m p h asi zin g   th e  s i g n i f ic a n ce   o f   m a te r i al  c h o i ce   i n   im p r o v i n g   m o to r   e f f ici en c y   [ 1 3 ] .   T h e   p o p u l ar it y   o f   u s in g   p er m a n e n t   m a g n ets  i n   el ec tr ic  v e h i cl es  h a s   s o a r ed   o wi n g   t o   t h e ir   k n ac k   f o r   i m p r o v in g   m o t o r   d y n am ic  p er f o r m a n c e  an d   h ig h   ef f i cie n c y .   A m o n g   t h e  v ar io u s   p e r m a n e n t   m ag n et  ( PM )   co n f ig u r a ti o n s ,   th e  V - ty p e   PM   h as  g ai n e d   a  m o s t   r em a r k a b l e  att en ti o n   d u e   t o   i ts   a d v a n ta g es  i n   r e d u ci n g   t o r q u e  f l u ct u ati o n s   an d   im p r o v i n g   t h e   o v e r all  v eh icl e   p e r f o r m a n c e.   B asi ca l ly ,   t h e  V - t y p e  P M  is   a p p r o p r iat e  f o r   th e  t y p e   o f   i n te r i o r   p e r m a n e n t   m a g n et   ( I P M)   s y n c h r o n o u s   m o t o r s ,   i n cl u d i n g   a   r o to r   p r e p ar ed   wit h   V - s h ap e d   p o les   [ 2 3 ] ,   [ 2 7 ] .   T h is   ad v a n ce d   c o n f i g u r ati o n   p r o d u c es  a  m o r e   r eli ab le   d is t r i b u ti o n   o f   m a g n e tic   f l u x ,   w h i ch   ca u s es   a   d ec r e ase   i n   t o r q u e   v a r i ati o n s   a n d   an   i n c r e ase   i n   p o we r   o u t p u t.   It   is   im p o r ta n t   to   n o te   t h at ,   c o m p ar ed   to   o t h er   ty p es   o f   I P M   m o t o r s ,   th e   V - t y p e   p e r m an en t  m a g n e t  d is p la y s   l o w   c o g g i n g   t o r q u e ,   e x t r a   e n h a n ci n g   t h e   o v e r all   p e r f o r m a n ce   o f   E Vs .   W i d e   s t u d i e s   i n   r e c e n t   y e a r s   h av e   f o c u s e d   on   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   V - t y p e   P M s   i n   E Vs .   S t u d i es   h a v e   s h o w n   t h a t   t h e s e   m a g n e ts   c a n   s i g n i f i ca n t l y   i m p r o v e   t h e   s t a b i li t y   o f   t o r q u e   i n   E V s ,   r e s u l t i n g   i n   a   r e l i ab l e   a n d   f i n e r   d r i v i n g   s k i l ls .   M o r e o v e r ,   i t   i s   f o u n d   a n   i n c r e a s e   i n   t h e   P M   m o t o r   e f f i c ie n c y   a n d   p o w e r   o u t p u t   i s   f o u n d ,   w h i c h   r e s u l t s   in   a  c o m p r e h e n s i v e   e n h a n c e m e n t   in   t h e   a c ce l e r a ti o n   a n d   d r i v i n g   r a n g e   o f   E V s   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   I n   g e n e r a l ,   t h e  V - t y p e   PM  i s   c o n s i d e r e d   t h e   p r e f e r r e d   c h o i c e   f o r   E V s .   I t   h a s   t h e   a b i l it y   t o   m i t i g a t e   f l u c t u a t i o n s   i n   d e v e l o p e d   t o r q u e ,   i n c r e a s e  p r o d u c e d   m e c h a n i c a l   o u t p u t  p o w e r ,   a n d   e n h a n c e   e f f i c i e n c y .   T h e   w i d e   r e s e a r c h   s h o we d   t h at   t h e   u s e   o f   V - t y p e  P M s   i n   E Vs   h a s   g e n e r at e d   f a v o r a b l e   o u t c o m e s   i n   te r m s   o f   i n c r e a s i n g   o v e r a ll   v e h i c l e   p e r f o r m a n c e   [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] .   PMSM  r ep r esen tatio n   u s in g   th e  f in ite  elem en t  m eth o d   ( FEM )   is   an   elec tr o m ag n etic  an al y s is   p r o ce s s   in   wh ich   th e  m o to r   is   d iv id ed   in to   s m all  p ar ts   ca lled   “e lem e n ts ”.   E ac h   elem en t  s ig n if ies  a  v er y   s m all  s h ar e  o f   th e  m o to r   co n s tr u ctio n ,   f o r   ex a m p le ,   a  p e r m an en t  m ag n et,   s ta to r ,   o r   air   g a p ,   an d   elem en tar y   b eh av io r   eq u atio n s   ar e  ap p lied   to   it  to   d eter m in e  h o w  m ag n etic  f ield s   an d   elec t r ical  cu r r en ts   in ter r elate   th r o u g h   th e  PMSM.   W e   ca n   s tar t  with   th e  e q u atio n s ,   t h en   th e   m o d elin g   s tep s ,   with   e ac h   s tag e  as  th e  m a g n etic  p o te n tial  f ield   eq u atio n     ( J = ∇ × ( 1 / μ ) ∇ × A ) ) .   T h is   eq u atio n   is   b ased   o n   t h e  m ag n etic  p o ten tial th eo r y ,   wh er e  th e  m ag n etic  p o ten tial   v ar iab le  is   u s ed   f o r   ea s y   id en tific atio n   o f   th e   m ag n etic   f lu x   in s id e  th e   m o t o r .   T h is   eq u atio n   is   s o lv e d   at   th e   lev el  o f   ea ch   elem en t  o f   th e  m o d el  g en er atin g   n etwo r k .   W h er e  A:  I t  r ep r esen ts   th e  m ag n etic  v ec to r   p o ten tial  f o r   ea c h   p o in t in s id e   th e  m o to r .   μ :  r ep r esen ts   th e   m ag n etic  p er m ea b ilit y   o f   th e   m ater ial  ( p e r m ea b ilit y )   a n d   ca n   v ar y   d e p en d i n g   o n   th e  m ater i als  u s ed ,   s u ch   as  p er m a n en t  m ag n ets  o r   ir o n   p ar ts .   J   r ep r e s en ts   cu r r en t  d en s ity ,   wh ich   is   ze r o   in s id e  a  p er m an en t  m ag n et.    Af ter   ca lcu latin g   t h e  m ag n etic  f lu x   d e n s ity ,    A,   it  is   u s ed   to   ca lcu lat e   th e  m ag n etic  f lu x   d en s ity   B = ∇ × A ,  f l o w  d en s ity   B   is   th e  p r im ar y   v ar iab le  b y   w h ich   t h e  s tr en g t h   o f   th e   m ag n etic  f ield   ac r o s s   th e  ar m atu r e  p o les  an d   m ag n ets  is   an aly ze d   an d   d eter m in e d .   W h er e  Far ad ay ’ s   law  f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  16 ,   No .   2 ,  J u n e   20 25 :   7 6 9 - 7 79   772   in d u ce d   v o ltag e  in   th e  win d in g ’ s   in d u ce d   v o ltag e  is   b ased   o n   th is   law,   wh ich   d escr ib es  h o w  ch an g in g   m ag n etic  f lu x   p r o d u ce s   a  v o ltag e  in   th e   co il  ( e = − dt d Φ = − N dt dB )  wh er e   e:  in d u ce d   v o lta g e,   an d   d e p en d s   o n   t h e  r ate  o f   ch an g e  in   m ag n etic  f lu x   d en s ity .   Φ :  m ag n etic  f lu x ,   wh ich   is   c alcu lated   as  th e  in teg r al  o f   th e   f lu x   d e n s ity   ac r o s s   th e  s u r f ac e  o f   th e  c o il.  N:  T h e  n u m b e r   o f   tu r n s ,   wh ich   d ir ec tly   af f ec ts   th e  am o u n t  o f   in d u ce d   v o ltag e.   T h e   to r q u e  g en er ated   b y   th e   PMSM  is   ca lcu lated   u s in g   th e  f o l lo win g   r elatio n s h ip  )    T = 2 3 × p × ( ψ × i )    wh er e    T :  r ep r esen ts   th e  r esu ltin g   to r q u e.   p :  Nu m b e r   o f   p o la r   p air s .   ψ:  b in d in g   f lu x   f o r   ea ch   p h ase.   i:  T h e  cu r r en t   p ass in g   th r o u g h   th e   win d in g s   [ 2 6 ] - [ 2 8 ] .    T o   d ete r m in e   th e  i n f lu en ce   o f   r o to r   m ag n et  d im en s io n s   o n   th e   lo s s   f ield   d is tr ib u tio n   o f   th e   PMSMs,  th e  v ar iatio n   law  o f   th e  elec tr o m ag n etic  f ield   ca n   b e  an aly ze d   ac cu r ately .   B ased   o n   Par k - tr a n s f o r m atio n ,   th e  s u p p lied   v o ltag e   an d   d ev elo p e d   elec tr o m a g n etic  t o r q u e  o f   th e   3 - p h ase   PMSM  in   th e  d - q   r e p r esen tatio n   ca n   b e  s tated   as  ( 1 )   a n d   ( 2 )   [ 2 9 ] .     =  +   −   ( 1 )     =  +   + ( −  )   ( 2 )     W h er e  vd ,  vq ,  id ,  iq ,  Ld ,  Lq   ar e  th e  a p p lied   v o ltag e,   cu r r en t ,   an d   in d u ctan ce   in   d - q - f r am e ,   r esp ec tiv ely ,   R  is   th e   ar m atu r e  r esis tan ce ,   ω e  is   th e  elec tr ical  an g u lar   s p ee d   o f   th e  r o tated   m ag n etic  f ield ,   an d   λ PM   is   th e  l in k ag e  f lu x   p r o d u ce d   b y   th e   PM.   T h e   FEM   ca n   b e   u s ed   to   ac cu r ately   i n v esti g ate  th e  elec tr o m a g n etic   r elatio n s h ip   o f   th e   PMSM,   wh er e  th e  tr an s ien t f i eld   eq u atio n   o f   th e   PMSM  ca n   b e  g iv e n   b y   ( 3 )   an d   ( 4 )   [ 3 0 ] ,   [ 3 1 ] .      ( 1   ) +    ( 1   ) = − ( − −     )   ( 3 )       1 1   − 1 2   =   ( 4 )     T h e  s im u lated   r eg io n ,   A  th e   m ag n etic  v ec to r   p o ten tial  ( W b / m ) ,   J  is   th e  cu r r en t  d e n s ity ,   μ  i s   th e  p er m ea b ilit y ,   σ  is   th e  co n d u ctiv ity ,   Js  is   th e   e q u iv alen t  c u r r en t   d en s ity   o f   t h e  p er m a n en t  m a g n et,   S 1   is   th e   b o u n d ar y   co n d itio n   o f   th e   p e r m an en t   m ag n et,   μ 1  a n d   μ 2  a r e  th e   p e r m ea b ilit y   o f   th e  two   m ed iu m   o n   th e   b o u n d a r y   o f   t h e  p e r m an e n t   m ag n et.   B y   m er g in g   t h e  ex te r n al  elec tr ic  cir cu it  an d   co m p u ted   m o d el  o f   PMSM  elec tr o m ag n etic  f ield ,   t h e  eq u atio n   o f   th e  f ield   cir cu it c o u p led   m o d el  ca n   b e  ex p r ess ed   as [ 2 2 ] - [ 3 2 ] .     = +  + ( ∬   +  −     ∬   −  )   ( 5 )     W h er e  v s  an d   i s  ar e  th e  p h ase  v o ltag e  an d   p h ase  cu r r e n t,  r esp ec tiv ely ,   R s  is   th e  to tal  s tato r   r esis tan ce ,   L e  is   th e  en d   win d in g   in d u ctan ce ,   l s tk   i s   th e  s tack   len g th   o f   th e   co r e,   S turn   is   th e  cr o s s - s ec tio n   a r ea   o f   o n e  tu r n ,   S  +  a n d   S  −  ar e  th e  p o s itiv ely   an d   n e g ativ ely   to tal  ar ea s   o f   o r ien te d   co il .  As  s tated   in   ( 1 ) ,  t h e  t wo   v ar iab le  t o r q u e   co m p o n en ts   o f   PM  m ac h in es  ar e  av ailab le.   T h e  f ir s t  co m p o n en t  is   in f lu en ce d   b y   th e  r o to r   ex citatio n   PM  f lu x    ,   wh er e  its   v alu e  is   h ig h ly   af f ec ted   by   th e   p r o p e r ties   of   th e   PM   m ater ial ,   lik e  s ize,   m ax im u m   e n er g y   p r o d u ct   o f   f lu x   d e n s ity   B ,   an d   f lu x   in ten s ity   H.   W h ile  th e  s e c o n d   co m p o n en t ,   ca lled   r elu cta n ce   to r q u e,   d e p en d s   o n   th e   s alien cy   r atio   o f   th e  r o to r   r elu ctan ce ,   it  is   c o m p u t ed   b y   two   co m p o n en ts   / .   T h e   f ix ed   ter m   co m p o n en ts   ar e   p h ase   n u m b er     an d   p o le   p air   n u m b er .     = 2 2 [ Ψ  +   ( − ) ]   ( 6 )     Th e   d ev elo p ed   elec tr o m ag n eti c   to r q u e   o f   i n t e r n a l   PM   m ac h in es   m ay   be   ap p r o x im ately   d eter m in ed   by   v ar y in g   ( 1 )   to   co m p r is e   t h e   d - q  o f   t h e   f l u x   a s   s tated   in   ( 2 )  [ 2 6 ] - [ 3 3 ] .     _ = 3 2 2 ( − )   ( 7 )     T h e  s t u d y   o f   th e  P MSM   m o d e l  is   b as ed   o n   a  V - t y p e   PM  m o t o r   u s e d   i n   an   el ec t r i ca l  v e h ic le   p r o v i d ed   b y   t h e  ANSYS   s o f twa r e   l ib r a r y .   I t   h as   4   p o les   a n d   2 4   s l o ts   w ith   c h o r d ed   w in d i n g s   l o c ate d   i n   th e   s ta to r   s e cti o n .   I n   t h e   r o t o r   c o r e ,   a  s i n g le - l a y e r ,   V - t y p e  PM   s li ce s   a r e  in tr o d u c ed   i n t o   t h e  r a d ia l  h o le   at   ea ch   p o l e  ar ea .   D u e   t o   th e   c o n s tr u cti o n   o f   th e  PM  m o to r ,   a  co m p l ete  m o d el ,   t h e  d im en s io n   p a r a m ete r s   o f   t h e  m o t o r   is   g i v e n   i n     T a b le   1 .   T h e   m a g n et   wi d t h   ( w   =  2 0 - 6 0   m m )   a n d   m a g n et   d e p t h   ( d   =   2 - 6   m m ) .  T h e   f lu x   b a r r ie r   o f   t h e   r o to r   m a g n et   h as   v ar ie d   i n   t h e  r a n g e   o f   ( 1 - 3   m m ) .   T h e  r es ea r c h   o b je cti v e  o f   t h is   s tu d y   is   t o   co m p r e h e n s i v el y   i n v esti g a te  th e   in f l u e n c e  o f   r o t o r   m a g n et   d im e n s i o n s   v a r ia ti o n   o n   t h e  p er f o r m an ce   o f   p e r m a n e n t   m ag n e t  s y n ch r o n o u s   m a ch in es  ( PMSMs ) .   I n   d e tai l,   t h e   w o r k   aim s   to   cla r i f y   h o w   v ar iat io n s   in   r o to r   m a g n et   g eo m e tr y ,   i n cl u d i n g   wi d t h ,   d e p t h ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P a r a metric a n a lysi s   o n   th e  effec t o f V - typ e  r o to r   ma g n et  g eo metry …   ( A h med   Ja d a a n   A li )   773   f l u x   b a r r ie r   w id th ,   a n d   m ag n e t  b r i d g e   i m p ac t ,   o n   th e  ele ct r o m a g n eti c  p e r f o r m a n c e,   l o s s es   d is t r i b u ti o n ,   t o r q u e   ch ar ac t er is ti cs,   a n d   o v er all   e f f ic ie n c y   o f   PM SMs.   B y   c o n d u ct in g   a  s y s t em ati c  an al y s is   an d   co m p a r is o n   o f   d i f f er e n t r o t o r   d im e n s i o n s   [ 3 4 ] ,   [ 3 5 ] .   T h e  s t u d y   t r i es   t o   p r o v i d e   v al u a b l e  u n d er s ta n d i n g   i n t o   th e  o p ti m a l d esi g n   p a r a m e te r s   f o r   m ax im i zi n g   m o t o r   ef f i cie n cy   a n d   m i n i m iz i n g   c o g g i n g   t o r q u e   wh ile   m ai n ta in in g   ac c e p ta b l e   to r q u e  c r e ati o n ,   m i n i m al   l o s s es ,   a n d   s ta b l e  o p er ati o n .   Fu r t h er m o r e ,   t h e  r ese ar ch   ai m s   c o m p r i s es  e x p lo r e   t h e  t as k s   r el ate d   to   d i f f e r e n t  m ag n e t  co n f i g u r a ti o n s ,   as  wel l  as   r ec o g n i zi n g   c h an ce s   f o r   ad d i tio n a l  o p ti m iz ati o n   im p r o v e m e n t   a n d   en h an ci n g   t h e   p e r f o r m an ce   o f   PMS M.   Fi g u r e  1   s h o ws   t h e   s te p s   i n v o lv ed   i n   th e  p r o ce s s   o f   r e p r ese n t in g   t h e   e f f e ct   o f   V - s h ap ed   r o t o r   m a g n et   g e o m et r y   o n   th e   d y n a m i c  p er f o r m a n c e   o f   p e r m an e n t   m ag n e t   s y n c h r o n o u s   m o t o r s   ( P MSM s )   u s i n g   t h e  f i n i te  ele m e n t   m et h o d   ( FEM ) .   T h e  p r o c ess   b e g i n s   b y   d e f i n i n g   t h e  b asic   m o to r   m o d e l,   t h en   th e   g e o m etr y   o f   th e   V - s h a p e d   m ag n et s   is   d esi g n e d .   Fo ll o we d   b y   f o r m i n g   t h e   n et wo r k   ( Me s h i n g )   a n d   ap p l y i n g   e lec t r o m a g n e tic   eq u ati o n s .   A f t er   t h at ,   t h e   cu r r e n t   is   f e d   i n t o   t h e  s tat o r   c o ils   s o   t h e   eq u a ti o n s   ar e  s o l v e d   n u m e r i ca lly   u s i n g   F E M ,   a n d   t h e   d y n am ic  p er f o r m a n ce   is   a n al y ze d   t o   o b tai n   t h e   r es u lts .   I f   p e r f o r m a n c e  i m p r o v e m e n t   is   n ee d e d ,   t h e   p r o ce s s   ca n   b e  r ep e ate d   wit h   d esi g n   m o d i f i ca t io n s .   T h r o u g h   th is   r esear ch ,   th e  s tu d y   o b jectiv es  to   ad d   to   th e  d ev elo p m e n t  o f   m o to r   d esig n   an d   o p tim izatio n   s ch em es,   with   im p licatio n s   f o r   s ev er al   ap p licati o n s   s u ch   as  E Vs  r en ewa b le  en e r g y   s y s tem s   ( R E S),   an d   in d u s tr ial  r o b o tics .   R o to r   m ag n et   s tr u ctu r e   o f   th e   PMSM  was  p ar am etr ically   s u g g e s ted ,   in clu d in g   th e   v ar iatio n s   o f   m ag n et  d ep t h   f ir s t,  th en   m a g n et  wid t h   an d   f in all y   ch an g e  o f   b o th   wid th   an d   d e p th .   T h e   ef f ec ts   o f   d if f er en t  d ep th - wid t h   d im en s i o n s   o n   th e  c o g g i n g   to r q u e,   d - q   r elu ctan ce s ,   an d   b ac k   E MF  o f   th e  PMSMs   wer e  in v esti g ated   u s in g   t h e  FEA  m eth o d   a n d   th e   ANSYS  E lectr o n ics  s o f twar e  u s in g   a   v o ltag e   s o u r ce   an d   b o th   o f   s tatic  an d   tr an s ien t  an aly s is   o p tio n   s ettin g .   Als o ,   th e  o p t im al  wid th /d ep th   r atio   an d   r elatio n   L _ d q   also   d eter m in ed .   Als o ,   f l u x   b a r r ier   ( FB )   in   V - ty p e  PMSMs  o f f er s   a  u s ef u l  m eth o d   to   im p r o v e  th e  m o to r   p e r f o r m an ce   [ 3 6 ] ,   [ 3 7 ] .   B y   ca r ef u lly   co n tr o llin g   th e  FB ,   it  ca n   in cr ea s e  d ev elo p ed   to r q u e,   i n cr ea s e  ef f ici en cy ,   an d   m in im ize  th e  to r q u e   r ip p le,   wh ich   lead s   to   o b tain   ef f icien t a n d   r eliab le   m o to r   o p er at io n   in   s ev er al  a p p licatio n s .           Fig u r e  1 .   Flo w  c h a r t o f   t h e  s tep s   in v o lv ed   in   th e  p r o ce s s   o f   r ep r esen tin g   th e  e f f ec t o f   V - s h ap ed   r o tatin g   m ag n et  g e o m etr y       3.   RE SU L T S AN A L YS I S    I n   th e  c u r r en t   s tu d y ,   a   3 - p h ase,   4 - p o le ,   1 2 0 - Hz,   3 6 0 0   r p m ,   V - T y p e  PMSM  is   u s ed   as  th e  o b ject  o f   th e   ar ticle.   Sev er al  in v esti g atio n s   h av e  b ee n   im p lem e n ted   to   s tu d y   th e   in f lu en ce   o f   th e  PM  d im en s io n   ch a n g e  o n   th e  m ag n etic  f lu x   d is tr ib u tio n .   T h e  m o to r   p a r am eter s   ar e  in cl u d ed   in   T ab le  1 .   I t  is   p o s s ib le  t o   g et  th e  m ag n etic   f lu x   d is tr ib u tio n   b ased   o n   th e  t r an s ien t f in ite  elem en t m eth o d   [ 3 8 ] ,   [ 3 9 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  16 ,   No .   2 ,  J u n e   20 25 :   7 6 9 - 7 79   774   T h e  p ar a m etr ic   s o lu tio n   tech n iq u e  is   ap p lied   in   t h e  cu r r e n t  wo r k ,   wh ich   is   co n s id er ed   a  s u itab le  o p tim izatio n   m et h o d   f o r   elec tr ic  m o to r s   to   o b tain   f ast  an d   r e al  r esu lts .   I n   t h is   tech n iq u e ,   th e  p ar am eter s   o f   t h e   m o to r   g eo m etr y   a r e  c o n s id er e d   to   h av e   an   ad ju s tab le   v alu e.   B y   d ef in in g   th e   m ax im u m   an d   m in im u m   b o r d er s   o f   th e  v ar iab le,   th e  an aly s is   is   ex ec u ted   in   th e  p r ef er r ed   s o lu t io n   p er io d s .   T h e  s o lu tio n   lim it s   th e  s tr aig h t  ef f ec t s   o n   th e  ac cu r ac y   an d   tim e  o f   t h e  s o lu tio n .   As  th e  s en s itiv ity   o f   th e  p a r am eter   st ep   r is es,  th e  tim e  an aly s is   will   b e  m o r e  ac cu r ate .   T h e   n u m b er   o f   v ar iab le  s tep s   v ar ies   b ased   o n   th e   s en s itiv ity   o f   t h e  v a r iab l es  th em s elv es .   T h e   p ar am etr ic  in v esti g atio n   co n d u cted   u s in g   ANSYS  s o f twar e  p r o v id es   a n   ap p r ec iatio n   v is io n s   in to   th e   ef f ec ts   o f   wid th   an d   th ic k n ess   v ar iatio n s   o n   th e  p er f o r m an ce   o f   V - ty p e   PMSM  [ 4 0 ] ,   [ 4 1 ] .   T h e   r e s u l t s   h i g h   p o i n t   o n   t h e   s i g n i f i c a n ce   o f   o p t i m i z i n g   m a g n e t   d i m e n s i o n s   t o   a t t ai n   g r e a t e r   m o t o r   p e r f o r m a n c e ,   w i t h   t h e   b es t  d im e n s i o n s   i d e n t i f i e d   as   5 - 6   m m   w i d t h   a n d   3 5 - 4 0   m m   t h i c k n e s s .   T h e s e   r es u l ts   c o n t r i b u t e   t o   t h e   i m p r o v e m e n t  o f   P M S M   d es i g n   a n d   o p t i m iz a t i o n   f o r   n u m e r o u s   e n g i n e e r i n g   r e q u e s t s .   FB   is   c h o s e n   i n   t h e  s a m e  m a n n e r   i n   1 - 3   mm.   T h e   r e s u l ts   o f   c h a n g in g   t h e   P M   w i d t h   a r e   s h o w n   i n   F i g u r e s   2 ( a ) - 2( d ) .  T h r o u g h   a   j o i n t   a n a l y s i s   o f   PM   w i d t h   a n d   t h i c k n e s s ,   it   w as   d e t e r m i n e d   t h a t   t h e   o p t i m u m   w i d t h   f a ll s   w i t h i n   t h e  r a n g e   o f   5 - 6   m m ,   w h i l e   t h e   o p t im u m   t h i c k n e s s   r a n g es   f r o m   35 - 4 0   m m .   T h e s e   l e n g t h s   g et   t h e   b e s t   o u t   o f   d e v e l o p e d   t o r q u e ,   i n   a d d i t i o n   t o   m i n i m i z i n g   t o r q u e   r i p p l e ,   a n d   e n h a n c i n g   t h e   P M S M   e f f i c i e n c y .   T h e  r e s u l t s   o f   o p t i m a l   v a r i a t i o n   o f   b o t h   d e p t h   a n d   t h i c k n e s s   o f   t h e   c h a n g e   i n   t h e   P M   t h i c k n e s s   a r e   s h o w n   i n   F i g u r e s   3 ( a ) - 3( d ) .  T h e  r esu lts   o f   o p tim al  v ar iatio n   f lu x   b ar r ier   o f   th e  PM  g eo m etr y   ar e  s h o wn   in   Fig u r es  4 ( a) - 4 ( d ) .   T h e  r esu lts   s h o wn   in   Fig u r e  5   d em o n s tr ate  th e  ef f ec t  o f   p ar am etr ic  ch an g es  in   m ag n et  f lu x   b a r r ier s   o n   th e  p a r a m eter s   o f   p er m an e n t  m ag n et  s y n ch r o n o u s   m o to r s   ( V - ty p e  PMSM) .         T ab le  1 .   C h ar ac ter is tics   p ar am eter s   o f   PMSM   P a r a me t e r   U n i t   V a l u e   P a r a me t e r   U n i t   V a l u e   R a t e d   p o w e r   KW   5   S t a t o r   c o r e   l e n g t h   mm   65   R a t e d   v o l t a g e   V   2 2 0   F r e q u e n c y   Hz   1 2 0   R a t e d   c u r r e n t   A   8 . 2   P o l e   p a i r s     4   R a t e d   t o r q u e   N . m   1 . 8   S t a t o r   r e s i st a n c e   Ω   2 . 2 3   R a t e d   s p e e d   r / mi n   3 6 0 0   S t a t o r   i n d u c t a n c e   H   0 . 0 0 0 6 1   S t a t o r   o u t e r   d i a m e t e r   mm   1 2 0   En d   l e a k a g e   i n d u c t a n c e   H   0 . 0 0 0 2 2   S t a t o r   i n n e r   d i a m e t e r   mm   76   M o me n t   o f   i n e r t i a   k g · m 2   1 . 6 8 e - 05       ( a)     ( b )     ( c)     ( d )       Fig u r e  2 .   Sh o w  th e  ef f ec t  o f   p ar am etr ic  v ar iatio n   o f   m a g n et  wid th   o n   th e   V - ty p e  PMSM  p ar am eter s :     ( a)   d ev el o p ed   t o r q u e ,   ( b )   o u t p u t p o wer ,   ( c)   ef f icien cy ,   a n d   ( d )   m ag n etic  f lu x   d en s ity   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P a r a metric a n a lysi s   o n   th e  effec t o f V - typ e  r o to r   ma g n et  g eo metry …   ( A h med   Ja d a a n   A li )   775   ( a)     ( b )     ( c)     ( d )       Fig u r e  3 .   Sh o w  th e  ef f ec t  o f   p ar am etr ic  v ar iatio n   o f   m a g n et  th ick n ess   o n   th e  V - ty p e  PMSM  p ar am eter s :     ( a)   d ev el o p ed   t o r q u e ,   ( b )   o u t p u t p o wer ,   ( c)   ef f icien cy ,   a n d   ( d )   m ag n etic  f lu x   d en s ity       ( a)     ( b )     ( c)     ( d )       Fig u r e  4 .   Sh o w  th e  ef f ec t  o f   p ar am etr ic  v ar iatio n   o f   m a g n et  d ep th - th ick n ess   o n   th e  V - t y p e  PMSM  p ar am eter s :   ( a)   d e v elo p e d   to r q u e  ( b )   o u tp u t p o wer   ( c)   ef f icien cy   ( d )   m ag n etic  f lu x   d en s ity       T h e   t o r q u e   g e n e r a t e d   s h o ws   an   i n c r e a s e   w i t h   i m p r o v e d   d esi g n   o f   m a g n e t i c   f l u x   b a r r i e r s ,   r e f l e c t i n g   i m p r o v e d   d y n a m i c   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   m o t o r .   O u t p u t   e n e r g y   a l s o   i n c r e as es   w i t h   m o d i f ic a t i o n s   i n   b a f f l e   d e s i g n ,   i n d i c a t i n g   t h e   e f f e ct i v e n e s s   o f   im p r o v e m e n t s   i n   e n h a n ci n g   m ec h a n i c a l   e n e r g y .   T h e  o v e r a l l  e f f i c i e n c y   o f   t h e   m o t o r   i m p r o v e s   as   t h e  m a g n e t   f l u x   i n c r e a s es ,   w h i c h   i n d i ca t es   r e d u c ed   l o s s e s .   M a g n e t ic   f l u x   d e n s i t y   i s   d i r e c tl y   a f f e c te d   b y   t h e   d e s i g n   o f   t h e  b a r r i e r s ;   th e   i m p r o v e d   d e s i g n   r e s u lt s   i n   in c r e a s e d   f l u x   d e n s it y ,   w h ic h   en h a n c e s   t h e  o v e r a l l  p e r f o r m a n c e .   T h e s e   r es u l ts   i n d i c a t e   t h e   i m p o r t a n c e   o f   ca r e f u l  d e s i g n   o f   m a g n e t ic   f l u x   b a r r i er s   i n   i m p r o v i n g   t h e  p e r f o r m a n c e   o f   s y n c h r o n o u s   m o t o r s .    Fig u r e   6   p r e s e n ts   t h e   f i n i t e   e l e m e n t   a n a l y s i s   o f   t h e   e f f e c t   o f   c h a n g i n g   t h e   m a g n e t   w i d t h   o n   t h e  p a r a m e t er s   o f   t h e   V - t y p e   s y n c h r o n o u s   m o t o r .   T h e   r e s u l ts   i n d ic a t e   t h at   t h e   m a g n e t   w i d t h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  16 ,   No .   2 ,  J u n e   20 25 :   7 6 9 - 7 79   776   i n c r e a s es   w i t h   a n   i n c r e as e   i n   t h e   f u r n a c e   t e m p e r a t u r e ,   w h i c h   m e a n s   t h a t   t h e   m o t o r   n e e d s   m o r e   p o w e r   f o r   d r i v i n g   f o r c e .   T h e   d i r e c t i o n   o f   t h e   f r o n t   l i g h t   is   a ls o   c l ea r l y   v i s i b l e ,   r es u l t i n g   i n   t h e   h i g h e s t   a c c u r a c y   o f   p e r f o r m a n c e .   Af ter   p r esen tin g   an d   d is cu s s in g   th e  r esu lts ,   it  ca n   b e   s tated   th at  th e  m o d elin g   p r o ce s s   u s in g   th e  f i n ite   elem en t  m eth o d   ( FEM )   p r o v id es  h ig h   ac cu r ac y   in   th e  p e r f o r m an ce   an aly s is   o f   p er m an en t  m ag n et  s y n ch r o n o u s   m o to r s   ( PMSMs),   r ed u cin g   th e  n ee d   f o r   ex p en s iv e  an d   co m p lex   p r ac tical  test s .   T h is   m eth o d   p r o v i d es  ac cu r ate  s im u latio n   o f   elec tr o m a g n etic  p r o p er ties ,   t o r q u e ,   a n d   cu r r e n t  f lo w,   an d   ca n   th e r ef o r e   b e   r eli ed   u p o n   to   ev alu ate   d esig n s   an d   test   im p r o v em en t s   with o u t th e  n ee d   t o   m an u f ac tu r e  p r o to ty p es [ 4 2 ] ,   [ 4 3 ] .       ( a)     ( b )     ( c)     ( d )       Fig u r e  5 .  S h o w  th e  ef f ec t  o f   p ar am etr ic  v ar iatio n   o f   m a g n et  f lu x   b a r r ier s   o n   t h e  V - ty p e   PMSM  p ar am eter s :   ( a)   d ev el o p ed   t o r q u e   ( b )   o u tp u t p o wer   ( c)   ef f icien cy   ( d )   m ag n etic  f lu x   d e n s ity       ( a)     ( b )     ( c)     ( d )       Fig u r e  6 .   S h o w  th e  f in ite  elem en t a n aly s is   d u e  to   v ar iatio n   o f   m ag n et  wid th   o n   t h e  V - ty p e   PMSM  p ar am eter s :   ( a)   s tato r   cu r r en t ,   ( b )   o u tp u t   to r q u e,   ( c)   d - q  i n d u ctan ce s ,   an d   ( d )   d - q   s tato r   cu r r en ts   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P a r a metric a n a lysi s   o n   th e  effec t o f V - typ e  r o to r   ma g n et  g eo metry …   ( A h med   Ja d a a n   A li )   777   4.   CO NCLU SI O N   I n   th is   r esear ch ,   it  is   co n f ir m ed   th at  th e  wid th   o f   t h e  r o tatin g   m ag n et  h as  a  p r o m in e n t  ef f ec t  o n   im p r o v in g   th e  p er f o r m an ce   o f   p er m a n en t  m ag n et  s y n ch r o n o u s   m o to r s   ( PMSMs),   as  it  en h an ce s   th e  m o to r   ef f icien cy   an d   r ed u ce s   th e  co g g in g   to r q u e.   T h is   is   b ec au s e  th e  wid er   m ag n et  ef f ec tiv ely   ch an g es th e  m ag n eti c   f lu x   d is tr ib u tio n ,   w h ich   in c r ea s es  th e  s tr en g th   o f   th e   m ag n etic  f ield   an d   e n h an ce s   to r q u e   g e n er atio n .   I n   co n tr ast,   in cr ea s in g   th e   d e p th   o f   t h e  m ag n et  m a y   ca u s e  ad d itio n al  lo s s es  s u ch   as  ed d y   cu r r en ts   an d   co r e  lo s s es,  wh ic h   im p air   th e   o v e r all  ef f icien c y .   T h e  r esear ch   d em o n s tr ates  th e  i m p o r tan ce   o f   th e   o p tim al   b ala n ce   b etwe en   m ag n et  wid th   an d   d ep th   f o r   m o to r   d ev elo p m en t  a n d   im p r o v in g   th e  o v er all  p e r f o r m an ce   o f   th e  elec tr ic  p r o p u ls io n   s y s tem .   I n   ad d itio n   to   th e  a b o v e,   th e  r esear ch   al s o   s h o ws  th e  im p o r ta n ce   o f   s tu d y in g   th e   ef f ec ts   o f   r o tatin g   m ag n et  d esig n   with   p ar a m etr ic  an aly tical  m et h o d s ,   as  th ese  s t u d ies  h elp   d eter m i n e  th e   o p tim al  d im en s io n s   t h at  in cr ea s e  th e  ef f icien cy   o f   m o t o r s   an d   im p r o v e  p e r f o r m an ce .   T h es e  r esu lts   co n f ir m   th at  f o c u s in g   o n   th e  p r ec is e   g eo m etr y   o f   m ag n et  d im en s io n s ,   s u ch   as  wid th   o v er   d ep t h ,   ca n   en h an ce   th e  s tab ilit y   an d   o v er all  ef f icien cy   o f   th e  m o to r   wh ile  r ed u ci n g   u n wan ted   lo s s es.  T h is   r esear ch   is   clea r ly   r ef lecte d   in   th e  d ev el o p m en t  o f   r e n ewa b le  en er g y   s o lu tio n s   a n d   m o d er n   elec tr ic  p r o p u ls io n   s y s tem s ,   wh ich   co n t r ib u te  t o   im p r o v in g   s u s tain ab ilit y   an d   p er f o r m an ce .   T h is   p ap e r   p r ese n ts   f u tu r e  id ea s   f o r   r esear ch e r s   b y   u s in g   ar tific ial  in tellig en ce   m eth o d s   to   u p d ate   th e  b est d esig n   o f   th e  m o t o r   f o r   f u tu r e   in d u s tr ial  ap p licatio n s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   No   f u n d in g   in v o lv e d .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ah m ed   J ad aa n   Ali   ✓   ✓   ✓     ✓       ✓   ✓     ✓   ✓   ✓     Ah m ed   Hash im   Ah m ed   ✓     ✓   ✓     ✓   ✓     ✓   ✓       ✓     Ah m ed   Saad   Yah y a     ✓     ✓     ✓   ✓     ✓   ✓       ✓     B asil   Mo h am m ed   Saied   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓       C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   W e  h av e  n o   k n o wn   co n f lictin g   f in an cial  in ter ests   o r   p er s o n al  r elatio n s h ip s   th at  co u ld   in f lu en ce   th e  wo r k   r ep o r ted   i n   th is   p ap er .       DATA AV AI L AB I L I T Y   W e  co n f ir m   th at  th e  d ata  s u p p o r tin g   th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  av ailab le  with in   th e  ar tic le.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   Y .   Zh a n g ,   C .   Zh a o ,   B .   D a i ,   a n d   Z .   L i ,   “ D y n a m i c   s i mu l a t i o n   o f   p e r m a n e n t   mag n e t   s y n c h r o n o u s  m o t o r   ( P M S M )   e l e c t r i c   v e h i c l e   b a s e d   o n   S i mu l i n k , ”   E n e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 0 3 1 1 3 4 .   [ 2 ]   A .   Lo g a n a y a k i   a n d   R .   B h a r a n i   K u m a r ,   “ P e r ma n e n t   m a g n e t   s y n c h r o n o u s  mo t o r   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e   a p p l i c a t i o n s,”   i n   2 0 1 9   5 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Ad v a n c e d   C o m p u t i n g   a n d   C o m m u n i c a t i o n   S y s t e m s,  I C AC C S   2 0 1 9 ,   2 0 1 9 ,   p p .   1 0 6 4 – 1 0 6 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A C C S . 2 0 1 9 . 8 7 2 8 4 4 2 .   [ 3 ]   S .   T .   B a h a r   a n d   D .   R .   N e a m a ,   “ I m p r o v e d   d i r e c t   t o r q u e   c o n t r o l   u t i l i z i n g   m o d e l   p r e d i c t i v e   c o n t r o l   a p p r o a c h   f o r   p e r m a n e n t   m a g n e t   s y n c h r o n o u s   m o t o r , ”   Al - I r a q i a   J o u r n a l   o f   S c i e n t i f i c   E n g i n e e r i n g   R e s e a r c h ,   v o l .   3 ,   n o .   2 ,   J u l .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 8 5 6 4 / I J S E R . 3 . 2 . 2 0 2 4 . 1 7 9 .   [ 4 ]   A .   J.  A l i ,   A .   H .   A h me d ,   a n d   B .   M .   S a i e d ,   “ C o g g i n g   t o r q u e   mi t i g a t i o n   f o r   P M S M   u s i n g   s t a t o r   s l o t s d e s i g n   a n d   m a g n e t s  s k e w i n g , ”   i n   2 n d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t r i c a l ,   C o m m u n i c a t i o n ,   C o m p u t e r,  P o w e r   a n d   C o n t ro l   En g i n e e ri n g ,   I C EC C P C E   2 0 1 9 ,  2 0 1 9 ,   p p .   2 4 0 – 2 4 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C E C C P C E4 6 5 4 9 . 2 0 1 9 . 2 0 3 7 8 1 .   [ 5 ]   A .   S h e e l a   e t   a l . ,   “ F EA   b a s e d   a n a l y s i s  a n d   d e s i g n   o f   P M S M   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e   a p p l i c a t i o n s   u s i n g   ma g n e t   so f t w a r e , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Am b i e n t   En e r g y ,   v o l .   4 3 ,   n o .   1 ,   p p .   2 7 4 2 – 2 7 4 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 1 4 3 0 7 5 0 . 2 0 2 0 . 1 7 6 2 7 3 6 .   [ 6 ]   I .   B e n a g r i ,   T.   H a i d i ,   M .   D e r r i ,   F .   El mar i a m i ,   E.   M .   M e l l o u l i ,   a n d   D .   B o u a b d a l l a o u i ,   “ El e c t r i c   m o t o r   c o n t r o l   me t h o d s  a n d   i mp r o v e me n t s  a p p l i e d   t o   e l e c t r i c   v e h i c l e s:   A   st a t e   o f   t h e   a r t , ”   i n   2 0 2 4   4 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n n o v a t i v e   Re s e a r c h   i n   Ap p l i e d   S c i e n c e ,   E n g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   I RA S ET  2 0 2 4 ,   2 0 2 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I R A S ET6 0 5 4 4 . 2 0 2 4 . 1 0 5 4 8 4 5 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  16 ,   No .   2 ,  J u n e   20 25 :   7 6 9 - 7 79   778   [ 7 ]   M .   S u n d a r a m   e t   a l . ,   “ D e s i g n   a n d   F E M   a n a l y s i s   o f   h i g h - t o r q u e   p o w e r   d e n s i t y   p e r m a n e n t   m a g n e t   s y n c h r o n o u s   m o t o r   ( P M S M )   f o r   t w o - w h e e l e r   E - v e h i c l e   a p p l i c a t i o n s , ”   I n t e r n a t i o n a l   T r a n s a c t i o n s   o n   E l e c t r i c a l   E n e r g y   S y s t e m s ,   v o l .   2 0 2 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 2 / 1 2 1 7 2 5 0 .   [ 8 ]   M .   M e k h i c h e ,   S .   N i c h o l s ,   J.   L.   K i r t l e y ,   J .   Y o u n g ,   D .   B o u d r e a u ,   a n d   R .   Jo d o i n ,   “ H i g h - s p e e d ,   h i g h - p o w e r   d e n si t y   P M S M   d r i v e   f o r   f u e l   c e l l   p o w e r e d   H EV   a p p l i c a t i o n , ”   i n   I EM D C   2 0 0 1   -   I E EE   I n t e r n a t i o n a l   El e c t ri c   Ma c h i n e s   a n d   D r i v e s  C o n f e ren c e ,   2 0 0 1 ,   p p .   6 5 8 – 6 6 3 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EM D C . 2 0 0 1 . 9 3 9 3 8 4 .   [ 9 ]   O .   H .   M o h a mm e d ,   D .   K .   H a sh i m,  a n d   M .   Y .   S u l i m a n ,   “ T h e   o p t i mal   e n e r g y   ma n a g e m e n t   me t h o d s  o f   t h e   h y b r i d   p o w e r   s y s t e m, ”   N T U   J o u r n a l   o f   R e n e w a b l e   E n e r g y ,   v o l .   4 ,   n o .   1 ,   p p .   7 – 1 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 5 6 2 8 6 / n t u j r e . v 4 i 1 . 4 0 1 .   [ 1 0 ]   K .   Y u l i a n t o ,   F .   Y u si v a r ,   a n d   B .   S u d i a r t o ,   “ T h e   i n f l u e n c e   o f   m a g n e t   n u mb e r   a n d   d i m e n si o n   o n   t o r q u e   c h a r a c t e r i s t i c s i n   t h e   i n t e r i o r   p e r ma n e n t   ma g n e t   s y n c h r o n o u s  m o t o r   ( P M S M ) , ”   i n   I O P  C o n f e re n c e   S e ri e s:   Ma t e r i a l s  S c i e n c e   a n d   En g i n e e ri n g ,   2 0 2 1 ,   p .   0 1 2 0 0 6 .   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 7 - 8 9 9 x / 1 1 5 8 / 1 / 0 1 2 0 0 6 .   [ 1 1 ]   M .   K ü n z l e r ,   R .   P f l ü g e r ,   R .   L e h m a n n ,   a n d   Q .   W e r n e r ,   “ D i m e n s i o n i n g   o f   a   p e r ma n e n t   m a g n e t   sy n c h r o n o u s   m a c h i n e   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s  a c c o r d i n g   t o   p e r f o r ma n c e   a n d   i n t e g r a t i o n   r e q u i r e me n t s , ”   A u t o m o t i v e   a n d   E n g i n e   T e c h n o l o g y ,  v o l .   7 ,   n o .   1 – 2 ,   p p .   9 7 – 1 0 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 1 1 0 4 - 0 2 1 - 0 0 0 9 7 - y.   [ 1 2 ]   Q .   W a n g ,   H .   D I n g ,   H .   Z h a n g ,   Y .   L v ,   H .   G u o ,   a n d   L .   L i ,   “ S t u d y   o f   a   p o st - a ssem b l y   m a g n e t i z a t i o n   me t h o d   o f   a   V - t y p e   r o t o r   o f   i n t e r i o r   p e r ma n e n t   ma g n e t   sy n c h r o n o u s mo t o r   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e , ”   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   A p p l i e d   S u p e rc o n d u c t i v i t y ,   v o l .   3 0 ,   n o .   4 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TA S C . 2 0 2 0 . 2 9 9 0 8 3 1 .   [ 1 3 ]   Y .   Li   a n d   Y .   H u ,   “ C o m p a r a t i v e   S t u d y   o n   h a r m o n i c   c u r r e n t   s u p p r e ssi o n   o f   d u a l   t h r e e - p h a se   P M S M   B a s e d   o n   LM S   a d a p t i v e   l i n e a r   n e u r o n   a n d   r e s o n a n t   c o n t r o l l e r , ”   i n   2 0 2 3   2 6 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   El e c t r i c a l   Ma c h i n e s a n d   S y s t e m s ,   I C EM S   2 0 2 3 ,   2 0 2 3 ,   p p .   2 7 5 5 – 2 7 6 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EM S 5 9 6 8 6 . 2 0 2 3 . 1 0 3 4 4 7 0 5 .   [ 1 4 ]   Z .   D o n g ,   Y .   L i u ,   H .   W e n ,   K .   F e n g ,   F .   Y u ,   a n d   C .   L i u ,   “ A   n o v e l   w i n d i n g   c o n n e c t i o n   s e q u e n c e   o f   d u a l   t h r e e - p h a s e   s e r i e s - e n d   w i n d i n g   P M S M   d r i v e   f o r   s p e e d   r a n g e   e x t e n s i o n ,”  I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   M a g n e t i c s ,   v o l .   5 9 ,   n o .   1 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T M A G . 2 0 2 3 . 3 2 8 5 7 9 3 .   [ 1 5 ]   X .   B i n ,   X .   L u o ,   L .   Z h u ,   a n d   J .   Z h a o ,   “ S e n s o r l e s s   C o n t r o l   o f   D u a l   T h r e e - P h a s e   P M S M   w i t h   h i g h   f r e q u e n c y   v o l t a g e   s i g n a l   i n j e c t i o n , ”   i n   2 0 1 9   2 2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   E l e c t r i c a l   M a c h i n e s   a n d   S y s t e m s ,   I C E M S   2 0 1 9 ,   2 0 1 9 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C E M S . 2 0 1 9 . 8 9 2 2 1 7 1 .   [ 1 6 ]   Z.   Z h o n g ,   C .   L i ,   a n d   X .   Y i n ,   “ C u r r e n t   H a r mo n i c   El i mi n a t i o n   f o r   D u a l   T h r e e - p h a se  P M S M   b a se d   o n   f l u x   l i n k a g e   h a r mo n i c   c l o s e d - l o o p   c o n t r o l , ”   i n   Pro c e e d i n g s   o f   t h e   1 6 t h   I EEE   C o n f e re n c e   o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s  a n d   A p p l i c a t i o n s,   I C I E A  2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,   p p .   6 7 2 – 6 7 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I EA 5 1 9 5 4 . 2 0 2 1 . 9 5 1 6 1 2 8 .   [ 1 7 ]   G .   Li a n g   e t   a l . ,   “ A n   o p t i mi z e d   m o d u l a t i o n   o f   t o r q u e   a n d   c u r r e n t   h a r mo n i c s  s u p p r e ss i o n   f o r   d u a l   t h r e e - p h a s e   P M S M , ”   I E E E   T ra n s a c t i o n s  o n   T ra n s p o r t a t i o n   El e c t ri f i c a t i o n ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   3 4 4 3 – 3 4 5 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TT E. 2 0 2 3 . 3 3 0 1 9 7 1 .   [ 1 8 ]   W .   T o n g ,   S .   D a i ,   S .   W u ,   a n d   R .   Ta n g ,   “ P e r f o r ma n c e   c o m p a r i s o n   b e t w e e n   a n   a m o r p h o u s  met a l   p msm   a n d   a   si l i c o n   s t e e l   p msm , ”   I EEE  T r a n s a c t i o n s  o n   M a g n e t i c s ,   v o l .   5 5 ,   n o .   6 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TM A G . 2 0 1 9 . 2 9 0 0 5 3 1 .   [ 1 9 ]   L.   S e t h i ,   D .   P a t i l   R a h u l ,   a n d   A .   K .   V e r ma,   “ A   h y b r i d   f u z z y - P I   sp e e d   c o n t r o l l e r   b a se d   P M S M   d r i v e   f o r   EV   a p p l i c a t i o n , ”   i n   2 0 2 3   I EEE  3 rd   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S u st a i n a b l e   E n e r g y   a n d   F u t u r e   E l e c t ri c   T r a n sp o r t a t i o n ,   S e Fe t   2 0 2 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S e F e T5 7 8 3 4 . 2 0 2 3 . 1 0 2 4 5 6 7 2 .   [ 2 0 ]   K .   S h a o   a n d   X .   H u a n g ,   “ F i n i t e - t i me   s y n c h r o n i z a t i o n   o f   f r a c t i o n a l - o r d e r   P M S M   w i t h   u n k n o w n   p a r a m e t e r s , ”   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   3 3 r d   C h i n e s e   C o n t r o l   a n d   D e c i s i o n   C o n f e r e n c e ,   C C D C   2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,   p p .   6 2 3 4 – 6 2 3 8 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C C D C 5 2 3 1 2 . 2 0 2 1 . 9 6 0 1 4 8 5 .   [ 2 1 ]   M .   T.   K a s sa   a n d   D .   C h a n g q i n g ,   “ D e s i g n   o p t i mi z a t i o n   a n d   si m u l a t i o n   o f   P M S M   b a s e d   o n   M a x w e l l   a n d   Tw i n B u i l d e r   f o r   EV s,”   i n   2 0 2 1   8 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   I C E EE  2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,   p p .   9 9 – 1 0 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EEE 5 2 4 5 2 . 2 0 2 1 . 9 4 1 5 9 2 2 .   [ 2 2 ]   S .   K .   K a k o d i a ,   D .   G i r i b a b u ,   a n d   R .   K .   R a v u l a ,   “ To r q u e   r i p p l e   m i n i m i z a t i o n   u s i n g   a n   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   b a sed   s p e e d   s e n so r   l e ss  c o n t r o l   o f   S V M - D T C   f e d   P M S M   d r i v e ,”  2 0 2 2   I EE E  T e x a s  P o w e r  a n d   En e rg y   C o n f e re n c e ,   T PE C   2 0 2 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE C 5 4 9 8 0 . 2 0 2 2 . 9 7 5 0 8 5 0 .   [ 2 3 ]   M .   S ,   S .   S u mi t h a ,   G .   G ,   P .   K .   U ,   A .   R ,   a n d   T.   K .   G ,   “ I mp r o v i n g   t o r q u e   i n   P M S M   b y   i n t r o d u c i n g   f l u x   b a r r i e r , ”   i n   2 0 2 2   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Po w e r ,   En e r g y ,   C o n t r o l   a n d   T r a n sm i ssi o n   S y s t e m s  ( I C PE C T S ) ,   I EEE,   D e c .   2 0 2 2 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C P EC TS 5 6 0 8 9 . 2 0 2 2 . 1 0 0 4 6 7 8 8 .   [ 2 4 ]   A .   I d r i s,   I .   M .   Y .   N e g a r a ,   D .   A .   A sf a n i ,   a n d   Y .   U .   N u g r a h a ,   “ T o r q u e   a n a l y si s  o f   V - t y p e   i n t e r i o r   P M S M   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e   b a se d   o n   F EA   si m u l a t i o n , ”   i n   Pro c e e d i n g   -   6 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n f o r m a t i o n   T e c h n o l o g y ,   I n f o rm a t i o n   S y s t e m s  a n d   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g :   Ap p l y i n g   D a t a   S c i e n c e s   a n d   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   T e c h n o l o g i e s  f o r   En v i r o n m e n t a l   S u st a i n a b i l i t y ,   I C I T I S EE  2 0 2 2 ,  2 0 2 2 ,   p p .   6 0 6 – 6 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I T I S EE5 7 7 5 6 . 2 0 2 2 . 1 0 0 5 7 8 4 0 .   [ 2 5 ]   O .   W a l l sc h e i d ,   U .   A mm a n n ,   a n d   J .   B ö c k e r ,   “ R e a l - t i me  c a p a b l e   m o d e l   p r e d i c t i v e   c o n t r o l   o f   p e r m a n e n t   ma g n e t   sy n c h r o n o u s  m o t o r s   u si n g   p a r t i c l e   sw a r m   o p t i m i sa t i o n , ”   i n   P C I M  Eu r o p e   2 0 1 6 ;   I n t e r n a t i o n a l   E x h i b i t i o n   a n d   C o n f e r e n c e   f o r   P o w e r   El e c t ro n i c s,   I n t e l l i g e n t   Mo t i o n ,   Re n e w a b l e   E n e rg y   a n d   E n e r g y   M a n a g e m e n t ,   2 0 1 6 ,   p p .   7 8 0 – 7 8 7 .   [ 2 6 ]   L.   Q i ,   Z.   Y o n g ,   Z.   C h a o ,   a n d   W .   M a n ,   “ R e se a r c h   o n   r o t o r   f i e l d - o r i e n t e d   v e c t o r   c o n t r o l   o f   P M S M   f o r   a i r c r a f t   e l e c t r o - me c h a n i c a l   a c t u a t o r , ”   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   2 8 t h   C h i n e se  C o n t ro l   a n d   D e c i si o n   C o n f e r e n c e ,   C C D C   2 0 1 6 ,   2 0 1 6 ,   p p .   6 4 2 2 – 6 4 2 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C C D C . 2 0 1 6 . 7 5 3 2 1 5 4 .   [ 2 7 ]   M .   N i c o l a   a n d   C . - I .   N i c o l a ,   “ I m p r o v e m e n t   o f   P M S M   c o n t r o l   u s i n g   r e i n f o r c e m e n t   l e a r n i n g   d e e p   d e t e r m i n i s t i c   p o l i c y   g r a d i e n t   a g e n t , ”   i n   2 0 2 1   2 1 s t   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o s i u m   o n   P o w e r   E l e c t r o n i c s   ( E e ) ,   I E E E ,   O c t .   2 0 2 1 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E e 5 3 3 7 4 . 2 0 2 1 . 9 6 2 8 3 7 1 .   [ 2 8 ]   A .   M o h a n ,   M .   K h a l i d ,   a n d   A .   C .   B i n o j k u m a r ,   “ A   n o v e l   sl i d i n g   h y s t e r e s i s  b a n d   b a s e d   d i r e c t   t o r q u e   c o n t r o l   sc h e m e   f o r   P M S M   mo t o r s   t o   a c h i e v e   i m p r o v e d   c u r r e n t   TH D   w i t h   r e d u c t i o n   i n   t o r q u e   a n d   f l u x   r i p p l e s   e l i mi n a t i n g   t h e   l o w - s p e e d   p r o b l e ms, ”   I EE E   Ac c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   6 7 9 7 1 – 6 7 9 8 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 4 0 0 6 8 4 .   [ 2 9 ]   J.  C h o e ,   H .   K w o n ,   H .   K i m ,   D .   K o o ,   a n d   H .   S o ,   “ S t r u c t u r a l   e f f e c t s  o f   a s y mm e t r i c   ma g n e t   s h a p e   o n   p e r f o r ma n c e   o f   s u r f a c e   p e r ma n e n t   mag n e t   s y n c h r o n o u s  mo t o r s , ”   S c i e n t i f i c   R e p o r t s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 0 2 3 - 5 0 3 6 6 - z.   [ 3 0 ]   M .   T.   C h i u ,   J.  A .   C h i a n g ,   a n d   C .   H .   L i n ,   “ D e s i g n   a n d   O p t i mi z a t i o n   o f   a   N o v e l   V - t y p e   c o n se q u e n t - p o l e   i n t e r i o r   p e r man e n t   m a g n e t   sy n c h r o n o u s  mo t o r   f o r   a p p l y i n g   t o   r e f r i g e r a n t   c o m p r e ss o r , ”   i n   I C E MS   2 0 1 8   -   2 0 1 8   2 1 s t   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   E l e c t r i c a l   Ma c h i n e s  a n d   S y st e m s ,   2 0 1 8 ,   p p .   4 1 3 – 4 1 8 .   d o i :   1 0 . 2 3 9 1 9 / I C E M S . 2 0 1 8 . 8 5 4 9 3 5 7 .   [ 3 1 ]   C .   Zh u ,   R .   L u ,   C .   M e i ,   T.   P e n g ,   G .   Zh a n g ,   a n d   F .   A y me n ,   “ D e s i g n   a n d   S i m u l a t i o n   a n a l y si s   o f   st a t o r   s l o t s  f o r   sma l l   p o w e r   p e r ma n e n t   mag n e t   b r u s h l e ss D C   m o t o r s , ”   I n t e r n a t i o n a l   T r a n sa c t i o n s   o n   E l e c t r i c a l   E n e rg y   S y st e m s ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 3 / 1 1 5 2 2 4 3 .   [ 3 2 ]   P .   Zh o u ,   Y .   X u ,   a n d   X .   X u ,   “ S t u d y   o n   e d d y   c u r r e n t   l o ss  o f   p e r m a n e n t   m a g n e t   a n d   p e r f o r ma n c e   i m p r o v e me n t   i n   l o w - s p e e d   h i g h - t o r q u e   p e r ma n e n t   ma g n e t   sy n c h r o n o u s  m o t o r , ”   i n   C EF C   2 0 2 2   -   2 0 t h   B i e n n i a l   I EE E  C o n f e re n c e   o n   El e c t r o m a g n e t i c   F i e l d   C o m p u t a t i o n ,   Pro c e e d i n g s ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C EFC 5 5 0 6 1 . 2 0 2 2 . 9 9 4 0 7 0 2 .   [ 3 3 ]   S .   K o u ,   Z.   K o u ,   J.   W u ,   a n d   Y .   W a n g ,   “ M o d e l i n g   a n d   s i m u l a t i o n   o f   a   n o v e l   l o w - sp e e d   h i g h - t o r q u e   p e r ma n e n t   ma g n e t   s y n c h r o n o u s   mo t o r   w i t h   a s y mm e t r i c   s t a t o r   s l o t s, ”   Ma c h i n e s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / ma c h i n e s 1 0 1 2 1 1 4 3 .   [ 3 4 ]   H .   W a n g ,   X .   L i u ,   M .   K a n g ,   L.   G u o ,   a n d   X .   Li ,   “ O i l   I n j e c t i o n   c o o l i n g   d e s i g n   f o r   t h e   I P M S M   a p p l i e d   i n   e l e c t r i c   v e h i c l e s , ”   I EE E   T ra n s a c t i o n s  o n   T ra n s p o r t a t i o n   El e c t ri f i c a t i o n ,   v o l .   8 ,   n o .   3 ,   p p .   3 4 2 7 – 3 4 4 0 ,   S e p .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TT E. 2 0 2 2 . 3 1 6 1 0 6 4 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.