I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 6 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   2 0 2 5 ,   p p .   1 5 1 6 ~ 1 5 2 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 6 . i3 . p p 1 5 1 6 - 1 5 2 7          1516       J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Permanent  ma g net  g enerato r  per f o rma nce comp a riso n under  diff er ent  topo lo g ies a nd capa cities       K et ut  Wirt a y a s a ,   M uh a mm a d K a s im ,   P uji  Widi y a nto ,   Anwa M u qo ro bin ,   Su lis t y o   Wij a na rk o ,   P ud j i Ira s a ri   R e se a r c h   C e n t r e   f o r   E n e r g y   C o n v e r si o n   a n d   C o n ser v a t i o n ,   N a t i o n a l   R e sea r c h   a n d   I n n o v a t i o n   A g e n c y   ( B R I N ) ,   S e r p o n g ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   6 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma y   9 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma y   2 5 ,   2 0 2 5       T h is   p a p e r   c o m p a r e s   t h e   m a g n e t i c ,   e lec t ric a l ,   a n d   m e c h a n ica l   c h a r a c ter is ti c s   o f   tw o   p e rm a n e n t   m a g n e t   g e n e r a t o r   t o p o l o g ies :   s i n g le - g a p   a x ia l   f l u x   a n d   si n g le - g a p   i n n e r   r o t o ra d ial   f l u x .   T h e   st u d y   a ims   t o   i d e n t if y   h o t h e   k e y   p a r a m e t e rs   fl u c t u a te   a t   e a c h   p o w e c a p a c i t y   a n d   i n v e s t i g a te   t h e   t re n d s   i n   t h e ir   v a l u e a s   p o we r   c h a n g e s .   T h e   p o we c a p a c i ti e o b se r v e d   a re   3 0 0   W,   6 0 0   W ,   9 0 0   W,   1 2 0 0   W,   a n d   1 5 0 0   W .   S im u la ti o n s   u se d   wi t h   t h e   h e l p   o f   A n s y s   M a x we ll   so f twa re   t o   o b t a i n :   i m a g n e t ic   c h a ra c t e r ist ics   wi t h o u t   l o a d in c l u d i n g   a i g a p   fl u x   d e n s it y ,   f l u x   l i n k a g e ,   a n d   i n d u c e d   v o l ta g e ,   i i)   e lec t ri c a l   p e r f o rm a n c e ,   c o n sis t in g   o f   a r m a t u re   c u rre n t ,   te rm i n a l   v o lt a g e ,   v o l ta g e   re g u la ti o n ,   t o ta l   h a rm o n i c   d is t o r t io n ,   c o re   l o s s   a n d   o u t p u t   p o w e r ,   a n d   i ii )   m e c h a n ica p e rf o rm a n c e ,   i n c l u d i n g   s h a f t o r q u e   a n d   c o g g i n g   t o r q u e .   T h e   las t   ste p   c o m p a re s   t h e   p o we r   d e n s it y   o f   b o t h   t o p o l o g ies .   T h e   s im u lat i o n   re s u lt s   sh o w   th a t   t h e   a x ial   f l u x   p e rm a n e n m a g n e t   g e n e ra t o r   ( AF P M G h a s   b e t ter   a ir   g a p   f l u x   d e n s it y ,   v o l ta g e   re g u lat i o n ,   t o tal   h a rm o n ic   d i s t o r ti o n   ( TH D ) e ff icie n c y ,   e lec tr o m a g n e t ic  t o r q u e ,   a n d   p o we r   d e n si t y   c h a r a c ter is ti c s.   M e a n w h il e ,   t h e   ra d ia fl u x   p e rm a n e n m a g n e t   g e n e ra t o r   ( RF P M G is  s u p e r i o r   in   i n d u c e d   v o lt a g e   a n d   o u t p u t   p o we r.   T h e se   re s u l ts  c o n c l u d e   t h a t,   in   g e n e ra l ,   AF P M G   i s   e x c e p ti o n a l   f r o m   a   tec h n ica l   p o i n t   o f   v iew   a n d   is   m o re   e c o n o m ica l   w h e n   a p p li e d   t o   h y d r o   o r   wi n d   e n e rg y   s y s tem s .   K ey w o r d s :   An s y s   Ma x well   Ax ial  f lu x   p e r m an en t   m ag n et  g en er ato r     E lectr ical  p er f o r m an ce     Me ch an ical  p er f o r m an ce   R ad ial  f lu x   p er m an e n m ag n et  g en er ato r     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mu h am m ad   Kasim   R es e a r c h   C e n t r e   f o r   E n e r g y   C o n v e r s i o n   a n d   C o n s e r v at i o n ,   N at i o n a l   R e s ea r c h   a n d   I n n o v a t i o n   A g e n c y   ( B R I N )   Pu s p ip tek   B ld   6 2 0 ,   Ser p o n g   1 5 3 1 4 ,   I n d o n esia   E m ail:  m u h a0 8 7 @ b r in . g o . id       1.   I NT RO D UCT I O N   T h g r o win g   e n er g y   d em an d   n ec ess itates  o p tim izin g   av ailab le  r eso u r ce s ,   esp ec ially   r en ewa b le  en er g y .   Sig n if ica n ad v an ce m en ts   h av f o cu s ed   o n   o p tim iz in g   h y b r id   en er g y   s y s tem s ,   s u ch   as  s o lar ,   d iesel ,   an d   b atter y   s to r ag e,   to   s u p p o r s tan d alo n en er g y   s o lu tio n s .   Fo r   ex am p le,   r esear ch   in   [ 1 ]   d ev elo p ed   a   s tan d alo n p h o to v o ltaic/d iesel/b atter y   s y s tem   f o r   r em o te   m in in g   s ites ,   wh ile   [ 2 ]   ap p lied   th e   Gr ay   W o lf   Alg o r ith m   to   en h an ce   a u to m atic  g en er atio n   co n tr o in   d er eg u lated   p o we r   s y s tem s .   Ad d itio n ally ,   [ 3 ]   h ig h lig h ted   th im p o r tan ce   o f   s elec tin g   ef f icien t a lg o r ith m s   f o r   h y b r id   PV - d iesel sy s tem s .   B ey o n d   h y b r id   s y s tem s ,   th er e’ s   ex ten s iv r esear ch   in t o   i m p r o v i n g   r e n ewa b le  en e r g y   s o u r ce s   lik e   win d ,   h y d r o p o wer ,   a n d   also   f o r   elec tr ic  v eh icle  ap p licatio n s .   Fo r   win d   p o wer ,   s tu d ies  h av o p tim ized   p er m an en m a g n et  g e n er ato r s   f o r   s m all  tu r b in es  [ 4 ] ,   [ 5 ] ,   r ed u ce d   co g g in g   to r q u [ 6 ] ,   an d   co m p ar ed   g en er ato r   d esig n s   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   Hy d r o p o wer   r esear ch   in clu d es  o p tim ized   g en er ato r s   f o r   Pico   p lan ts   [ 9 ] ,   [ 1 0 ]   an d   co m p ac p lan an aly s is   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   I n   elec tr ic  v eh icles,  s tu d ies  ad d r ess ed   to r q u r ip p le  in   in te g r ated   s tar ter   an d   g en er ato r   m ac h in es  [ 1 3 ] ,   im p r o v e d   p er m a n en m a g n et  ( PM )   s h ap es  f o r   ax ial  f lu x   m ac h in es  [ 1 4 ] ,   an d   m ec h an ical  f ield   wea k e n in g   f o r   en h a n ce d   E p er f o r m an ce   [ 1 5 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P erma n en t m a g n et  g en era to r   p erfo r ma n ce   co mp a r is o n   u n d e r   d iffer en t to p o lo g ies a n d     ( K etu t Wir ta ya s a )   1517   T h s tu d y   co m p ar es  d if f er e n asp ec ts   o f   p er m a n en m a g n et  g en e r ato r s   ( PMGs)  f r o m   v ar io u s   s o u r ce s .   Pre v iew  s tu d y   [ 1 6 ] ,   r ar ea r th   m ag n ets  o u t p er f o r m   n o n - r ar m a g n ets  d u e   to   h ig h er   m ag n etic  f lu x   d en s ity ,   alth o u g h   n o n - r ar m a g n ets  ar e   co n s id er e d   m o r e   ec o n o m ically   v iab le.   R ar ea r t h   m ag n ets  also   s h o lo wer   co g g in g   to r q u a n d   b etter   ef f icien c y   [ 1 7 ] ,   an d   ar c - s h a p ed   m a g n ets  p r o v id e   h ig h er   e lectr o m o tiv f o r c e   ( E MF)   an d   o u tp u p o wer   t h a n   r ec tan g u lar   o n es  [ 1 8 ] .   C o m p ar is o n s   b etwe en   a x ial  f lu x   p er m an e n m ag n et  g en er ato r s   ( AFPMG)   an d   r ad ial  f lu x   p er m an en m a g n et  g en er ato r s   ( R FP MG )   s h o AFPMG  is   b etter   f o r   s p ac e - lim ited   ap p licatio n s ,   wh ile  R F PMG  o f f er s   b etter   c o o lin g   an d   s tr u ctu r al  r o b u s tn ess   [ 1 9 ] .   AFPMG   g en er ally   h as  s u p e r io r   co o lin g   at  h i g h er   asp ec r atio s ,   b u R FP MG   ca n   p er f o r m   well  u n d e r   ce r tain   co n d itio n s   [ 2 0 ] .   Stu d ies  lik [ 2 1 ]   f o u n d   AFPMG  o u tp er f o r m ed   R FP MG   in   5 5 0   W   co m p ar is o n ,   wh ile  [ 2 2 ]   s h o wed   R FP M h ad   a   h i g h er   ter m in a v o ltag e   b u was  h ea v ier .   AFPMG  s h o wed   a   h ig h er   c o s t/to r q u e   r atio   f o r   win d   tu r b in ap p licatio n s   [ 2 3 ]   an d   o u tp er f o r m ed   R FP MG   in   3   k W   g en er ato r   test   [ 2 4 ] .   Des p ite  h ig h er   m ater ial  co s ts ,   AFPMG  h ad   lo wer   m an u f ac tu r in g   ex p en s es  in   [ 2 5 ] ,   th o u g h   [ 2 6 ]   f o u n d   R FP MG   o u tp er f o r m e d   AFPMG  in   3 0 0   W   test .   W h ile  AFPM o f ten   ex ce ls ,   R FP M ca n   p er f o r m   b etter   i n   s o m ca s es.  E x is tin g   s tu d ies  f o cu s   o n   s p ec if ic  p o wer   ca p ac ities ,   leav in g   g ap   in   co m p ar i n g   p er f o r m an ce   ac r o s s   d if f er en t c ap ac it ies.  T h is   s tu d y   f ills   th at  g ap   b y   an aly zi n g   AFPMG  an d   R FP MG   at  p o wer   lev els  f r o m   3 0 0   W   to   1 5 0 0   W .   I e x am in es  p ar am eter s   lik to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD) ,   v o ltag e   r eg u latio n   ( VR ) ,   co g g in g   to r q u e,   an d   o th er s ,   u s in g   f in ite   elem en an aly s is   ( An s y s   Ma x well)   to   ass ess   n o - lo ad   an d   on - lo ad   m ag n etic  f lu x ,   elec tr ic al,   an d   m ec h an ical  p er f o r m an ce ,   a n d   co m p ar es p o wer   d en s ity   f o r   ea ch   to p o l o g y .   T h k ey   n o v elties  an d   m ain   co n tr ib u ti o n s   o f   t h is   s tu d y   in clu d e:   i)   m u lti - ca p ac ity   co m p ar ativ e   an aly s is E v alu ates  p er f o r m a n ce   tr en d s   at  f iv d i f f er en p o wer   lev els  to   ass ess   s ca lab il ity   ef f ec ts ,   wh er ea s   p r ev io u s   s tu d ies  f o cu s ed   o n   s in g le  p o wer   lev el ;   ii)   I n f o r m e d   g en e r ato r   s elec tio n E x am in i n g   m u ltip le  p o we r   ca p ac ities   p r o v id es  s tr u ctu r ed   b asis   f o r   ch o o s in g   b etwe e n   AFPMG  an d   R FP M G,   en s u r in g   alig n m en with   s p ec if ic  ap p licatio n   n ee d s iii)   C o m p r eh en s iv p e r f o r m an ce   ev alu atio n Un lik p r ev io u s   s tu d ies  th at  an aly ze d   p ar am eter s   in d iv id u ally   o r   in   lim ited   co m b in atio n s ,   th is   wo r k   ad o p ts   h o lis tic  ap p r o ac h ,   o f f er i n g   d ee p e r   in s ig h ts   in to   AFPMG - R FP M tr ad e - o f f s   f o r   r esear c h er s   an d   p r ac titi o n er s .   T h r em ain in g   s ec tio n s   o f   th is   wo r k   ar o r g an ized   as  f o ll o ws:   i)   Sectio n   2   ex p lain s   th s tu d y ' s   m eth o d o l o g y ,   wh ich   in clu d ed   g en e r ato r   m o d elin g ,   s im u lati o n   s etu p ,   an d   p ar am eter s   a n al y ze d ii)   Sectio n   3   p r o v id es   an d   ex am in es  t h s im u latio n   r esu lts ,   wh ich   in c lu d win d i n g   p ar am eter s ,   n o - lo ad   a n d   o n - l o ad   ch ar ac ter is tics   co m p ar is o n ;   a n d   iii)  S ec tio n   4   wr a p s   u p   t h s tu d y   b y   s u m m ar izin g   th e   m ain   f i n d in g s   a n d   id en tify in g   p o ten tial f u tu r r es ea r ch   to p ics .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     M et ho d o f   t he  s t ud y   T h is   wo r k   r e q u ir es  s ev er al  s t ag es  to   ac h iev t h aim s .   T h e   f ir s s tag is   to   d eter m in t h o b s er v ed   g en er ato r   ca p ac ities ,   n am ely   3 0 0   W ,   6 0 0   W ,   9 0 0   W ,   1 2 0 0   W ,   an d   1 5 0 0   W ,   all  o p er atin g   at  m ax im u m   s p ee d   o f   8 3 5   r p m .   T h s ec o n d   s tag d ef in es  c o n s tan p ar a m eter s   an d   co m p letes  p r elim in ar y   d esig n   f o r   th e   AFPMG  ty p b ased   o n   th e   d esig n   p r o ce d u r e   d escr ib e d   in   [ 7 ] .   T h r esu lts   o f   t h s ec o n d   s tag in clu d t h e   m ain   d im en s io n s   o f   th s tato r   an d   r o t o r ,   a n d   th n u m b er   an d   d iam eter   o f   th s tato r   win d in g   r eq u i r ed   f o r   s tep   th r ee .   I n   th e   th ir d   s tag e,   p e r f o r m in g   An s y s   Ma x well  s im u latio n s   in clu d es  m ag n eto s tatic  an d   d y n a m ic.   Fu r th er m o r e ,   th e   f o u r th   s tag e   co n s tr u cts  a n   R FP MG   with   to p o l o g y   eq u i v alen to   th e   AFPMG  f o r   ea ch   co r r esp o n d in g   p o wer   ca p ac ity .   I n   th f in al  s tag e,   th ch ar ac ter is tics   o f   b o th   g en er ato r s   ar co m p ar ed   at  ea ch   p o wer   ca p ac ity ,   an d   t h tr en d   o f   p ar a m eter   ch an g es  with   p o wer   v ar iatio n s   is   an aly ze d .     2 . 2 .     G ener a t o m o dellin g   T h g en er at o r   m o d elin g   v is u alize s   th g en er ato r   t o p o lo g y   b ased   o n   d ata  o b tain ed   f r o m   th e   p r elim in ar y   d esig n .   T h s tato r ,   r o to r ,   p er m an e n m ag n et,   an d   win d in g   m ater ials   ar also   d ef in ed .   T h ex citatio n   s o u r ce   s tem s   f r o m   8   PM  p o les  g l u ed   o n   th e   s u r f ac o f   t h r o t o r   c o r e.   T h P p r o p er ties   ar o f   N3 5 SH g r ad e,   with   r em an e n ce   m ag n etic  f lu x   d en s ity   o f   1 . 1 7   T ,   c o er civ ity   f iel d   s tr en g t h   o f   8 7 6   k A/m ,   an d   an   ax ial  len g th   o f   1 0   m m .   T h e   r o to r   an d   s tato r   m ater ials   ar e   ca r b o n   s teel  an d   s ilico n   s teel  s h ee ts ,   r esp ec tiv ely .   T h s tato r   win d in g s   o cc u p y   1 2   s tato r   s lo ts .   T ab le  1   p r esen ts   th co n s tan t v alu es f o r   th e   AFPMG  d esig n .   T h p r im ar y   d im en s io n s   o f   th AFPMG  to p o lo g y   we r alig n ed   with   th o s o f   th R FP MG   b y   ass ig n in g   id en tical   v alu es  to   ce r tain   p a r am eter s ,   in cl u d in g   th p er m an en t   m ag n et  v o lu m e,   s tato r   s lo t   wid th ,   s tato r   s lo h eig h t,  s tato r   y o k wid th ,   s tato r   co r len g th ,   n u m b er   o f   s tato r   tu r n s ,   wir d iam e ter ,   an d   th o s lis ted   in   T ab le  1 .   B y   co n s id er i n g   all   th ese  p ar am eter   lim itatio n s ,   t h o th er   d im en s io n s   o f   th e   AFPMG  an d   R FP MG   f o r   ea c h   p o we r   ca p ac ity   ca n   t h en   b e   ca lcu lated ,   with   th r e s u lts   s h o wn   in   T ab le s   2   an d   3 ,   r esp ec tiv ely .   T h e   s am s u p er s cr ip t le tter s   in   th two   tab les m ea n   th m ac h i n e' s   p ar ts   h av th e   s am s ize.   T h v alu es  o f   ai r   g ap   le n g th ,   s lo o p en in g   h eig h t,  a n d   s lo t   wed g h eig h ar d eter m i n ed   b ased   o n   m an u f ac tu r in g   co n s id er atio n s ,   an d   p o le  wid th - to - p o le  p itc h   r atio   o f   0 . 6 8   is   ch o s en   to   m i n im ize  th leak ag 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 E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 1516 - 1 5 2 7   1518   f lu x   b etwe en   th p er m a n en m ag n ets  [ 2 7 ] .   Fro m   T ab les   2   an d   3 ,   we  ca n   s ee   th at  th r is in   o u tp u p o wer   is   alwa y s   f o llo wed   b y   an   in cr ea s in   s tato r   co r len g th ,   wh ich   also   in cr ea s es  th d im en s io n s   o f   th o th er   ac tiv e   p ar ts   o f   th m ac h in e,   th e   r o to r ,   an d   th e   p er m a n en t m ag n et.   Fig u r 1   s h o ws  th 3 m o d el  o f   th g en er ato r   p ar ts   f o r   AFPMG  in   Fig u r 1 ( a)   an d   R FP M in   Fig u r 1 ( b ) .   T h e   n o n - o v er lap   f r ac tio n al   s lo win d in g   t y p e   is   s elec ted   co n s id er i n g   s ev e r al  ad v a n tag es,  as   ex p lain ed   in   [ 2 8 ] - [ 3 0 ] .   T h win d in g   is   d esig n ed   b ased   o n   th e   d o u b le - lay e r   s tar   o f   s lo t a p p r o ac h .   I t is ar r an g ed   by  N s /   ( 3   s p o k es),   with     is   th g r ea test   co m m o n   d iv id er   ( GC D)   b etwe en   th s tato r   s lo n u m b er   N s   an d   th e   n u m b er   o f   p o le  p air s   p T h s y m b o   also   p o r tr ay s   th g en er ato r   p er io d icity ,   wh ich   illu s tr ates  th n u m b er   o f   id en tical  s ec tio n s   o f   th g en er ato r   th at  c o u ld   b e   s p lit.  T h e   win d in g   d ata  o f   th e   o b s er v ed   g en er ato r s   is   s h o wn   in   T ab le  4 .       T ab le  1 .   T h v alu o f   s o m c o n s tan t p ar am eter s   o f   AFPMG  d esig n   N o .   P a r a me t e r s   V a l u e   U n i t   1   A i r   g a p   l e n g t h   2   mm   2   P e r man e n t   m a g n e t   t h i c k n e ss   10   mm   3   P h a se   n u m b e r s   3   p h a ses   4   P h a se   i n t e r n a l   v o l t a g e   17   V   5   P h a se   t e r mi n a l   v o l t a g e   15   V   6   O u t p u t   p o w e r   3 0 0   W   7   A mp e r e   l o a d i n g   18 , 000   A / m   8   P o w e r   f a c t o r   0 . 8 5     9   Ef f i c i e n c y   0 . 9     10   N u mb e r   o f   c o i l   p e r   p o l e   p e r   p h a se   1   c o i l   11   R a t i o   o f   i n n e r   t o   o u t e r   d i a met e r   0 . 5 7 7     12   S l o t   o p e n i n g   h e i g h t   2   mm   13   S l o t   w e d g e   h e i g h t   2   mm   14   P o l e   w i d t h   t o   p o l e   p i t c h   r a t i o   0 . 6 8     15   S l o t   f i l l   f a c t o r   0 . 4     16   C u r r e n t   d e n s i t y   4 . 5 · 1 0 6   A / m 2   17   M a x i m u m   f l u x   d e n s i t y   o f   t h e   st a t o r   t e e t h   2   T   18   M a x i m u m   f l u x   d e n s i t y   o f   t h e   st a t o r   y o k e   1 . 5   T       T ab le  2 .   Dim en s io n   o f   th e   AFPMG  ac co r d in g   to   its   ca p ac ity   N o .   M a c h i n e p a r t s   G e n e r a t o r   c a p a c i t i e s (W )   U n i t   3 0 0   6 0 0   9 0 0   1 2 0 0   1 5 0 0   1   O u t e r   d i a m e t e r   1 6 0   2 0 0   2 3 0   2 5 0   2 7 0   mm   2   I n n e r   d i a m e t e r   90   1 2 0   1 3 0   1 5 0   1 6 0   mm   3   R a d i a l   c o r e   l e n g t h   ( A)   35   40   50   50   55   mm   4   I n n e r   sl o t   w i d t h   ( B)   13   18   20   22   24   mm   5   O u t e r   sl o t   w i d t h   ( C)   13   18   20   22   24   mm   6   S l o t   h e i g h t   ( D)   11   10   14   1 2 . 5   14   mm   7   S t a t o r   y o k e   w i d t h   ( E)   14   18   21   23   25   mm   8   R o t o r   y o k e   w i d t h   14   18   21   23   25   mm   9   S l o t   o p e n i n g   ( F)   3 . 5 5   5 . 0 8   6 . 6 0   7 . 3 8   8 . 1 3   mm   10   A i r   g a p   a r e a   1 7 1 8 . 0 6   2 5 1 3 . 2 7   3 5 3 4 . 2 9   3 9 2 6 . 9 9   4 6 4 3 . 6 7   mm 2   11   P M   v o l u me   ( G)   1 1 6 8 2 . 8 0   1 7 0 9 0 . 2 6   2 4 0 3 3 . 1 8   2 6 7 0 3 . 5 4   3 1 5 7 6 . 9 3   mm 3       T ab le  3 .   Dim en s io n   o f   th e   R FP MG   ac co r d in g   to   its   ca p ac ity   N o .   M a c h i n e p a r t s   G e n e r a t o r   c a p a c i t i e s (W )   U n i t   3 0 0   6 0 0   9 0 0   1 2 0 0   1 5 0 0   1   R o t o r   i n n e r   d i a m e t e r   87   1 0 5 . 7 8   1 1 7 . 3 8   1 3 3 . 0 4   1 4 3 . 2 6   mm   2   R o t o r   o u t e r   d i a m e t e r   1 1 5   1 5 0   1 7 0   1 9 0   2 0 5   mm   3   S t a t o r   i n n e r   d i a m e t e r   1 3 9   1 7 4   1 9 4   2 1 4   2 2 9   mm   4   S t a t o r   o u t e r   d i a m e t e r   1 9 7   2 3 8   2 6 8   2 9 3   3 1 1   mm   5   A x i a l   c o r e   l e n g t h   ( A)   35   40   50   50   55   mm   6   I n n e r   sl o t   w i d t h   ( B)   13   18   20   22   24   mm   7   O u t e r   sl o t   w i d t h   ( C)   13   18   20   22   24   mm   8   S l o t   h e i g h t   ( D)   11   10   14   1 2 . 5   12   mm   9   S t a t o r   y o k e   w i d t h   ( E)   14   18   21   23   25   mm   10   R o t o r   y o k e   w i d t h   1 8 . 0 5   2 2 . 6   2 6 . 3 1   2 8 . 4 8   3 0 . 8 7   mm   11   S l o t   o p e n i n g   ( F)   3 . 5 5   5 . 0 8   6 . 6 0   7 . 3 8   8 . 1 3   mm   12   A i r   g a p   a r e a   1 8 8 2 . 9 9   2 7 0 1 . 7 7   3 7 6 9 . 9 1   4 1 6 2 . 6 1   4 9 0 2 . 8 5   mm 2   13   P M   v o l u me   ( G)   1 1 6 8 2 . 8 0   1 7 0 9 0 . 2 6   2 4 0 3 3 . 1 8   2 6 7 0 3 . 5 4   3 1 5 7 6 . 9 3   mm 3         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P erma n en t m a g n et  g en era to r   p erfo r ma n ce   co mp a r is o n   u n d e r   d iffer en t to p o lo g ies a n d     ( K etu t Wir ta ya s a )   1519   T ab le  4 .   W in d in g   n u m b er s   an d   co n d u cto r   s izes f o r   AFPMG   an d   R FP MG   N o .   D e scri p t i o n s   G e n e r a t o r   c a p a c i t i e s (W )   U n i t   3 0 0   6 0 0   9 0 0   1 2 0 0   1 5 0 0   1   W i n d i n g   d i a me t e r   1 . 4 2   2 . 0 3   2 . 6 4   2 . 9 5   3 . 2 5   mm   2   P h a se   w i n d i n g   n u m b e r s   72   48   36   32   28   Tu r n s           ( a)   ( b )     Fig u r 1.   Gen e r ato r s   in   3 m o d el :   ( a)   s in g le - s id AFPM G   an d   ( b )   in ter n al  r o to r   R FP M G       2 . 3 .   P er f o rma nce  s im ula t io n   T h f in ite  elem en an al y s is   ( F E A)   s im u latio n   allo ws  s tatic  an d   d y n am ic  s ce n ar io s .   An s y s   Ma x well  u s es  s p ec if ic  ter m   f o r   s tatic  s im u latio n ,   n am ely   m ag n et o s tatic  s im u latio n ,   r ef e r r in g   t o   s tatic  m a g n etic   f ield .   T h is   s tu d y   p er f o r m s   b o t h   ty p es o f   s im u latio n s .   Fig u r 2   illu s tr ates  th wir in g   d iag r am   f o r   d y n am ic  s im u l atio n ,   with   th m ac h in e' s   ch ar ac ter is tic s   an aly ze d   in clu d in g   th in d u cti o n   v o ltag E o ,   p h ase  cu r r en I a ,   v o ltag r eg u latio n   V R ,   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   T HD,   o u tp u p o wer   P o ,   ef f icien cy   η ,   elec tr o m a g n etic  to r q u T e ,   an d   p ea k   co g g in g   to r q u e   T cog .   I n   th is   s tu d y ,   all  th ese  p ar am eter s   ar o b tai n ed   with   th ass is tan ce   o f   An s y s   Ma x well  s o f twar e,   as  d etailed   in   Fig u r 2 .   I n   th s im u latio n ,   th m ac h in i s   lo ad ed   with   r esis tiv lo ad   ( R L o ad )   wh o s v alu is   ad ju s ted   to   ac h iev th e   d esire d   o u tp u p o wer   at  8 3 5   r p m .   T h e   v alu es  o f   R L o ad   an d   th co r r esp o n d in g   o u tp u p o wer   f o r   all  o b s er v e d   ca p ac ities   ar 2 . 1 3 5     f o r   3 0 0   W ,   1 . 0 6 6     f o r   6 0 0   W ,   0 . 8 5 3 1     f o r   9 0 0   W ,   0 . 6 1 2 2     f o r   1 2 0 0   W ,   an d   0 . 5 2 3 1     f o r   1 5 0 0   W ,   co n s ec u tiv ely .           Fig u r e   2 .   Dy n am ic  s im u latio n   b y   co n n ec tin g   t h PMG  to   th r esis tiv lo ad       2 . 4 .     M a t hema t ica e qu a t io n s   T h f o llo win g   a r th e   m ath e m atica eq u atio n s   u s ed   to   an aly ze   th m ac h in e' s   p er f o r m an ce .   T h e   An s y s   Ma x well  s o f twar co m p u tes  s o m p ar am eter s   d ir ec tly ,   s u ch   as  s y n ch r o n o u s   in d u c tan ce ,   air   g ap   f lu x   d en s ity ,   co g g in g   to r q u e,   an d   p h ase  i n d u ctio n   v o ltag e.   I n   th is   r eg a r d ,   th e q u atio n s   p r esen ted   b elo w   ar e   g en er al  e q u atio n s   a p p licab le  to   b o th   AFPMG  an d   R FP MG ,   co n tain in g   f ac t o r s   th at  e x p lain   th d if f er e n ce s   b etwe en   th o b s er v ed   p a r am et er s   o f   th two   g e n er ato r   t y p es.   Me an wh ile,   th s o f twar g e n er ates e q u atio n s   f o r   o th er   p ar am eter s ,   b u t h d esig n er   m u s in p u th e   r eq u ir ed   f ac to r s .   T h p ar am eter s   ca lc u lated   u s in g   th ese   eq u atio n s   in clu d e   ar m atu r cu r r en t,  ter m in al  v o ltag e,   o u tp u p o wer ,   an d   elec tr o m a g n etic  to r q u e.   T h s y n c h r o n o u s   i n d u ctan ce   L s ,   th at   eq u als  to   L p h ase   A /B /C   in   Fig u r 2 ,   is   g i v en   b y   ( 1 )   a n d     ( 2 )   [ 3 1 ] ,   [ 3 2 ] .     = +   ( 1 )   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 E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 1516 - 1 5 2 7   1520   = ( ) = ( )       ( 2 )     Su b s eq u en tly ,   ( 3 ) - ( 5 )   el u cid at th p r o ce s s   o f   o b tain in g   th e   p h ase  in d u ctio n   v o ltag E f ,   wh ich   in v o l v es  f ir s t   ca lcu latin g   th m ag n etic  f lu x   f   an d   f lu x   lin k ag m   [ 1 1 ] ,   [ 3 3 ] .     =   ( 3 )     = 1   ( 4 )     = 2   ( 5 )     C o g g in g   t o r q u e   T cog   is   ex p r ess ed   b y   [ 3 4 ]   an d   air   g ap   r elu c tan ce     is   o b tain e d   f r o m   t h eq u atio n   i n   An s y s   Ma x well  s o f twar e.      = 1 2 2    ( 6 )       =  .  .   ( 7 )     T h n ex p a r am eter s   ar th ar m atu r cu r r en I a ,   ter m in al   v o ltag V T ,   win d in g   lo s s   P R ,   o u tp u p o wer   P o elec tr o m ag n etic  to r q u T e   an d   elec tr o m ag n etic  p o wer   P e ,   [ 3 5 ] ,   [ 3 6 ] .     = ( +  ) 2 + ( ) 2   ( 8 )     =     ( 9 )     = 3 2   ( 10 )     =    ( 11 )     = 2   ( 12 )     = + +   ( 13 )     W h er L k   is   th leak ag in d u c tan ce ,   L m   is   th m ag n etic  in d u ctan ce ,   I m   is   th e   f ield   e x citatio n   cu r r en t,  m(i)   is   th f lu x   lin k ag at  cu r r e n i ,   H c   is   th co er civ f o r ce ,   h m   is   th m ag n et  th ick n ess ,   A g   is   t h air   g ap   ar ea ,   k w   is   th win d in g   f ac to r ,   N 1   is   th p h ase  win d in g   n u m b er s ,     is   th r o to r   p o s itio n   an g le,   H   is   th m ag n etic  f ield   s tr en g th   o f   p er m an e n m ag n et,   l   is   th len g th   o f   t h m ag n etic  f lu x   p at h ,   B n   d en o tes  th n o r m al  co m p o n en o f     to   th s u r f ac elem en t      an d   is   th u s   co n s id er ed   in   th c alcu latio n ,   X s   is   th s y n c h r o n o u s   r ea ctan ce ,   R a   is   th ar m atu r r esis tan ce   R Ph asaA/B / C   in   Fig u r 2 ,   R lo ad   is   th r esis tiv lo ad ,   m   is   th p h ase  n u m b er ,   c o s     is   th p o wer   f ac to r   an g le  =   1 ,   n s   is   th r o to r   s p ee d   in   r ev /s ,   P c   is   th co r elo s s .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   an al y ze s   th e   win d in g   an d   th e   n o - lo ad   m a g n e tic  ch ar ac ter is tics   f ir s t,  f o llo wed   b y   th e   elec tr ical  an d   m ec h a n ical  p er f o r m an ce s .   Deta iled   p ar a m eter s   in v esti g ated   ar d escr ib ed   i n   ea ch   s ec tio n .     3 . 1 .     Wind ing   pa ra m et er s   T h s im u latio n   r esu lts   o f   win d in g   p ar a m eter s   b ased   o n   t h ca p ac ity   o f   ea ch   t o p o lo g y   ar e   s h o wn   in   T ab le  5 .   I ca n   b s ee n   f r o m   T ab le  5   th at  at  t h s am ca p a city ,   th ar m atu r r esis tan ce   R a   o f   R FP MG   h as  h ig h er   v al u th an   AFPMG  s in ce   its   p h ase  win d in g   is   lo n g er ,   ca u s in g   g r ea ter   win d in g   weig h t.  T h s u cc ee d in g   p ar am eter   is   s y n ch r o n o u s   in d u ctan ce   L s ,   ex h ib itin g   L s   v alu es  o f   R FP M ar h ig h er   ac r o s s   all  p o wer   ca p ac ities .   On o f   t h f ac t o r s   in f lu en cin g   L s   is   L k   as  in   ( 1 ) ,   wh o s v alu e   is   af f ec te d   b y   th s tato r   d im en s io n s ,   esp ec ially   s lo s h ap a n d   s ize.   Hen ce ,   we  m a y   ass u m t h at  t h L k   o f   b o th   to p o lo g ies  is   th e   s am e.   Me an w h ile,   I m ,   in   ( 2 ) ,   is   t h s am e   f o r   b o th   to p o l o g ies  b ec a u s o f   th e   s a m H c   a n d   h m .   T h er ef o r e,   L m   o r   L s   is   o n ly   af f ec te d   by  m(i) ,   wh ich   is   co n s is ten tly   h ig h er   in   R FP MG   at  all  p o wer   lev els  as d is cu s s ed   in   s ec tio n   3 . 3 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P erma n en t m a g n et  g en era to r   p erfo r ma n ce   co mp a r is o n   u n d e r   d iffer en t to p o lo g ies a n d     ( K etu t Wir ta ya s a )   1521   T ab le  5 .   W in d in g   p ar am ete r s   ac co r d in g   to   its   ca p ac ity   N o .   D e scri p t i o n s   G e n e r a t o r   c a p a c i t i e s (W )   U n i t   3 0 0   6 0 0   9 0 0   1 2 0 0   1 5 0 0   1   A r mat u r e   r e s i st a n c e ,   R a   A F P M G   0 . 3 2 0   0 . 1 3 2   0 . 0 6 9   0 . 0 5 2   0 . 0 4 1         R F P M G   0 . 4 0 6   0 . 1 5 5   0 . 0 8 0   0 . 0 6 0   0 . 0 4 6     2   S y n c h r o n o u i n d u c t a n c e ,   L s   A F P M G   4 3 6 . 6 0   2 0 7 . 5 0   1 3 2 . 7 5   1 0 8 . 0 2   9 0 . 5 5   H       R F P M G   4 3 7 . 3 6   2 1 9 . 7 9   1 4 7 . 4 5   1 1 6 . 3 6   9 4 . 1 2   H   3   Th e   l e n g t h   o f   w i n d i n g   p e r   p h a se   A F P M G   8 . 9 6   7 . 5 6   6 . 6 9   6 . 2 4   5 . 9 4   m       R F P M G   1 1 . 3 1   8 . 8 3   7 . 7 2   7 . 1 5   6 . 6 3   m   4   W e i g h t   o f   t h e   w i n d i n g   A F P M G   2 . 5 7 10 4   3 . 1 1 10 4   3 . 8 0 10 4   4 . 4 1 10 4   5 . 2 8 10 4   mm 3       R F P M G   3 . 0 8 10 4   3 . 5 0 10 4   4 . 2 1 10 4   4 . 8 8 10 4   5 . 7 3 10 4   mm 3       3 . 2 .     No - lo a d c ha ra c t er is t ics   T ab le  6   d is p lay s   th r ee   p ar a m e ter s ,   n am ely   av e r ag air   g ap   f lu x   d en s ity   B g ave ,   av er ag m a g n etic  f lu x   mave ,   an d   m .   T h B g ave   v alu e s   ar o b tain ed   f r o m   th An s y s   Ma x well  m ag n eto s tatic  s im u latio n ,   an d   th en   b y   u s in g   ( 3 )   an d   ( 4 ) ,   mave   an d   m   ar ca lcu lated .   I t   ca n   b s ee n   in   T ab le  6   th at   th B g ave   at  n o   l o ad   f o r   AFPMG  is   h ig h er   th a n   th at  o f   th R FP MG .   T h f o llo win g   f ac t o r s   ar ma ve   an d   m ,   in d icatin g   s im ilar   o r   s lig h tly   l o wer   v alu es  in   th AFPMG   to p o lo g y   th an   t h R FP MG .   Al th o u g h   th AFPMG  h as a   h ig h er   B gave   th an   th R FP MG ,   its   li ttle a ir   g ap   ar ea   A g   ( s ee   T ab les  2   an d   3 ,   r esp ec tiv ely )   r esu lts   in   s m aller   mave   an d   m   co m p ar ed   to   R FP MG   as  in   ( 3 )   an d   ( 4 ) .   Fig u r 3   s h o ws  co m p a r is o n   o f   th e   n o - lo ad   c h ar ac ter is tics   o f   E 0   i n   Fig u r e   3 ( a)   an d   T cog   in   Fig u r 3 ( b ) .   I n   Fig u r 3 ( a) ,   we  ca n   s ee   th at  t h s m aller   v alu es  o f   mave   an d   m   f r o m   AFPMG  af f ec th E 0 ,   wh ich   ex h i b its   g r ea ter   v alu e   f o r   R FP MG   th an   AFPMG.   T h e   n o n lin ea r ity   o f   th e   E 0   g r ap h   to   p o wer   v ar iati o n   r esu lts   f r o m   th e   in f lu en ce   o f   N 1   as in   ( 4 ) ,   wh o s v alu is   s tr ateg ically   tu n ed   t o   r ea ch   a n   ap p r o x im atio n   E 0   o f   1 7   V.   T h p er ce n ta g d if f er e n ce s   p r esen ted   ar ab s o lu te  v alu es.   T h g r ap h   in   Fig u r 3   s h o ws  th at  th e   d if f er en ce   i n   E 0   v alu es  b etwe en   th two   g e n er ato r   ty p es  is   r elativ ely   s tab le  with   in cr ea s in g   p o wer ,   with   an   av er ag v alu e   o f   3 . 4 7 %.  T h ese  r esu lts   co n tr ast  with   th o s o b tain ed   in   [ 2 4 ]   b ec au s t h A FP MG   u s ed   in   th e   s tu d y   was a   d o u b le - s id ed   co r e less   ty p e ,   co m p ar ed   to   co n v e n tio n al  R FP MG .       T ab le  6 .   No   l o ad   B gave mave ,   a n d   m   N o .   D e scri p t i o n s   G e n e r a t o r   c a p a c i t i e s (W )   U n i t   3 0 0   6 0 0   9 0 0   1 2 0 0   1 5 0 0   1   B gav e   A F P M G   0 . 6 4 8   0 . 6 5 3   0 . 6 4 2   0 . 6 3 2   0 . 6 3 1   T       R F P M G   0 . 6 0 4   0 . 6 1 1   0 . 6 1 6   0 . 6 1 8   0 . 6 1 2   T   2   m av e   A F P M G   0 . 0 0 1 1   0 . 0 0 1 6   0 . 0 0 2 3   0 . 0 0 2 5   0 . 0 0 2 9   Wb       R F P M G   0 . 0 0 1 1   0 . 0 0 1 7   0 . 0 0 2 3   0 . 0 0 2 6   0 . 0 0 3 0   Wb   3   m   A F P M G   0 . 0 6 8 6   0 . 0 6 6 5   0 . 0 7 1 7   0 . 0 6 9 3   0 . 0 7 0 3   Wb       R F P M G   0 . 0 6 8 6   0 . 0 7 0 7   0 . 0 7 1 7   0 . 0 7 2 1   0 . 0 7 2 7   Wb           ( a)   ( b )     Fig u r e   3 .   C o m p a r is o n   o f   n o - lo ad   ch ar ac ter is tics   o f   ( a)   Eo   an d   ( b )   T cog       Fig u r e   3 ( b )   s h o ws  t h at   t h e   T c og   cu r v es   o f   AFP MG   a n d   R F PMG  g e n er all y   o v e r l a p   ac r o s s   al p o we r   lev els ,   wi th   R FP MG   e x h i b it i n g   h ig h er   v a lu es  e x ce p at  1 2 0 0   W .   Ac c o r d i n g   t o   ( 6 )   an d   ( 7 ) ,   t h is   t r e n d   is   in f l u e n c ed   b y   tw o   f ac to r s : m a g n eti f l u x   ( m )   a n d   r el u ct a n ce   v a r i ati o n   ( d ℛ/ ) .   As   s h o w n   in   T a b l 6 ,   m   d o es   n o ali g n   wit h   th T cog   p at te r n ,   h i g h li g h ti n g   t h i m p o r t a n c o f   d ℛ/ .   I n   ( 7 ) ,   r el u ct an ce   ℛ  d e p e n d s   o n   f l u x   d e n s it y   B   a n d   m ag n eti p at h   len g t h   l ,   w h il H   r em ai n s   co n s ta n t   f o r   b o t h   m a ch in es  d u to   id e n ti ca l   m ag n et   s tr e n g t h .   T h e   AF PMG   l ik el y   h as   a   s h o r te r   l ,   as   s u g g est e d   b y   i ts   r e d u ce d   s t at o r   wi n d i n g   le n g t h     ( T ab le  5 ) .   T h r el ati o n s h ip   b e twee n   d ℛ/   an d   B   is   r e f le ct ed   i n   t h e   c r es s h a p e   o f   t h ai r - g ap   f lu x   d en s it y   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 E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 1516 - 1 5 2 7   1522   wav ef o r m   ( s u p p le m e n t ar y   d o cu m e n t ) .   At  3 0 0 9 0 0   W   a n d   1 5 0 0   W ,   AFPM e x h i b its   s m o o t h er   wa v e f o r m s ,   in d ic ati n g   lo we r   d ℛ/   a n d   c o n s e q u e n tl y   lo we r   T cog ,   wh er e as R FP MG   s h o ws s l ig h t   r ip p l e s .   H o w ev e r ,   at   1 2 0 0   W ,   AFPMG   d is p l ay s   h i g h e r   d ℛ/ ,   r es u lti n g   i n   a   h i g h e r   T c og   t h a n   R FP M G.   T h e   a v e r ag e   c o g g i n g   t o r q u d i f f er e n ce   b etw ee n   t h e   t wo   m a ch i n es   f r o m   3 0 0 1 2 0 0   W   is   2 . 8 8 % ,   w h i le   a t   1 5 0 0   r p m ,   R FP MG s   T cog   in cr ea s es   s h a r p l y   d u e   t o   h i g h e r   m   a n d   d ℛ/ ,   r ea c h i n g   t h e   m o s s i g n if ic an d i f f e r e n c e   o f   9 . 2 2 %.   O v e r a ll,   R FP MG ,   wit h   its   r a d i al  ai r   g a p ,   g en er at es  l ess   u n if o r m   f lu x   d is t r i b u tio n   co m p a r e d   t o   th p la n ar   ai r   g a p   o f   AFPMG ,   an d   t h e   t o r q u e   d is c r e p a n cy   t en d s   to   g r o w   wi th   i n c r e asi n g   p o wer ,   wit h   R FP MG   p r o n e   t o   ex h i b it   h i g h er   v al u es.     3 . 3 .     On - l o a d c ha ra ct er is t ics   T ab le  7   p r esen ts   th o n - lo a d   s im u latio n   r esu lts   o f   m(i) E f(i) ,   I a   a n d   P R   with   th l o ad i n g   m eth o d   d escr ib ed   in   s ec tio n   2 . 2 .   u s in g   th lo ad in g   m eth o d   d escr ib ed   in   s ec tio n   2 . 2 .   T h s o f t war co m p u tes  th e   p ar am eter s   o f   m(i)   an d   E f(i)   t h r o u g h   d y n am ic  s im u latio n .   T h E f(i)  v alu es  d is p lay ed   in   t h tab le  ar in   r m s .   Nex t,  ( 8 )   a n d   ( 1 0 )   a r ap p lied   to   ca lcu late  I a   d an   P R ,   r esp ec ti v ely .   Fro m   T ab le  7 ,   we  ca n   o b s er v th at  ψ m(i)   is   p r o p o r tio n al  to   E f(i) ,   an d   th E f(i)   o f   th R FP MG   i s   co n s is ten tly   h ig h er   th an   th at  o f   th AFPMG.   Me an wh ile,   I a   is   in f lu en ce d   b y   th r ee   d iv id i n g   f ac to r s ,   n am ely   R a ,   R L o ad ,   an d   L s .   T h ca lcu latio n s   s h o th at  at  3 0 0   W ,   th r esu lt  d if f er s ,   with   th I a   o f   th R FP M b ein g   lo wer   th an   th at  o f   th AFPMG,   wh ile  at  o th er   ca p ac ities ,   it   is   h ig h er .   T h ese  f in d in g s   in d icate   th at  th im p ac t   o f   R s   a n d   X s   o n   I a   in   t h R FP MG   is   m o r p r o m in en at  l o wer   p o wer   lev els  f o r   win d in g   lo s s ,   th R FP MG   y ield s   h ig h e r   v alu es  th an   th e   AFPMG  at  all  ca p ac ities ,   wh i ch   is   p r o p o r tio n al   to   its   R a ,   e v en   th o u g h   its   I a   is   s lig h tly   lo wer   at  3 0 0   W .   T h f o llo win g   is   Fig u r 4 ,   w h ich   ex h ib its   th ter m in al  v o ltag V T   at  ea ch   o b s er v ed   p o wer   l ev el.   V T   is   ca lcu lated   u s in g   ( 9 ) ,   an d   th r esu lts   s h o th at  th R F PMG  h as  h ig h er   V T   at  all  ca p ac iti es  ex ce p at  3 0 0   W .   T h is   is   co n s is ten with   th e   c u r r en t   I a   p atter n ,   as  V T   is   p r o p o r tio n al  to   I a .   As  ex p lain e d   ab o v e,   R s   a n d   X s   s tr o n g ly   a f f ec I a   in   th R FP MG   at  lo p o wer   lev els.  Ho wev er ,   th eir   in f lu e n ce   p r o g r ess iv ely   wea k en s   with   in cr ea s in g   p o wer ,   as  E f(i)   c o n s is ten tly   r em ain s   h ig h er ,   allo win g   th R FP MG   to   ac h iev e   h ig h er   ter m i n al  v o ltag th an   th AFPMG  u n d e r   h ig h - p o wer   s ce n a r io s .           Fig u r 4.   T e r m in al  v o ltag e       T h tr en d   in   th g r ap h   s h o wn   in   Fig u r 4   in d icate s   th at  at  p o wer   lev els  ab o v 3 0 0   W   u p   to   1 5 0 0   W ,   th V T   o f   th R FP MG   is   co n s is ten tly   h ig h er   t h an   th at   o f   th AFPMG  ( in   ag r ee m en with   t h f in d i n g s   o f   [ 2 2 ] ) ,   with   th p er ce n tag d if f er e n c ten d in g   to   i n cr ea s e,   r ea ch in g   m ax im u m   d if f er e n ce   o f   2 . 6 2 at  1 5 0 0   W .   Ho wev er ,   at  p o wer   lev els b elo 3 0 0   W ,   th V T   o f   th R FP M is   lo wer   th an   th at  o f   th AF PMG,   an d   th is   wil l   lik ely   co n tin u e   to   b t h ca s e.   Fro m   th v alu o f   E o   an d   V T ,   we  ca n   d eter m in th v o ltag r eg u latio n ,   wh ich   r e p r esen ts   th v o ltag e   ch an g e   f r o m   n o - lo a d   to   o n - lo ad   co n d itio n s .   T a b le  8   p r esen ts   th s im u latio n   r esu lts   f o r   V R   an d   T HD.   VR   is   ex p r ess ed   as  p e r ce n tag e,   wh er lo wer   VR   in d icate s   s m aller   v o ltag d r o p   an d   b etter   v o ltag q u ality .   T h e   s im u latio n   r esu lts   f o r   VR   in   T ab le  8   s h o th at  th VR   o f   th AFPMG   is   b etter   th an   th at  o f   th R FP M G.   T h e   p er ce n tag d if f er en ce   in   VR   d ec r ea s es  as  th p o wer   in cr ea s es,  with   m ax im u m   an d   m in im u m   v alu es  o f   2 0 . 0 4 a n d   1 2 . 1 2 %,  co r r esp o n d in g   t o   3 0 0   W   an d   1 5 0 0   W ,   r esp ec tiv ely .   T h is   tr en d   s u g g ests   th p o s s ib ilit y   th at  at  h ig h er   p o wer   le v els,  th VR   o f   th R FP MG   m ay   m atch   o r   e v en   b e   lo wer   th a n   th at  o f   th AFPMG.   T h n ex f ac to r   is   T HD,   wh ich   r ef lects  th v o ltag wav ef o r m   q u ality   o r   h o clo s ely   th wav ef o r m   ap p r o ac h es  s in u s o id al  s h ap e.   T ab le  8   s h o ws  th at  th e   AFPMG  ex h ib its   lo wer   T HD  th an   th R FP MG   b ec au s its   tr ap ez o id al  co il  p r o d u ce s   m o r s in u s o id al  v o ltag wav ef o r m   t h an   th s q u ar e - s h ap ed   co il  o f   th e   R FP M G.   T h m i n im u m   an d   m ax im u m   p er ce n tag d if f er e n ce s   in   T HD  o cc u r   at  1 2 0 0   W   an d   1 5 0 0   W ,   with   1 1 . 2 4 a n d   1 3 . 9 3 %,  r esp ec ti v ely .   T h er is   n o   s p ec if ic  p atter n   in   th T HD  v alu es  co n ce r n in g   p o wer   c h an g es;   th v alu es f lu ctu ate  r an d o m ly ,   b u t th T HD  o f   th AFPMG  co n s is ten tly   r em ain s   lo wer .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P erma n en t m a g n et  g en era to r   p erfo r ma n ce   co mp a r is o n   u n d e r   d iffer en t to p o lo g ies a n d     ( K etu t Wir ta ya s a )   1523   T ab le  9   lis ts   th co r v o lu m an d   co r lo s s ,   wh ich   ar p r o p o r tio n al  to   th o u tp u p o wer .   T h r ate  o f   ch an g in   co r v o lu m in cr ea s es  as  o u tp u p o wer   in cr ea s es.  T h p er ce n ta g d if f er e n ce s   in   co r v o l u m an d   P c   with   in cr ea s in g   ca p ac ity   d o   n o f o llo s p ec if ic  f ea tu r e.   Ho wev er ,   in   b o th   ca s es,  th AFPMG   p er f o r m s   b etter   th an   th R FP MG .   T h av er ag p er ce n tag e   d if f e r en ce s   ar 2 9 . 7 7 f o r   c o r v o lu m e   an d   1 . 4 5 f o r   P c T h ese  r esu lts   ar co n s is ten t w ith   th o s o b tain e d   in   [ 2 1 ]   a n d   [ 2 4 ] .       T ab le  7 .   T h v alu es o f   m(i) E f (i) I a ,   an d   P R   N o .   D e scri p t i o n s   G e n e r a t o r   c a p a c i t i e s (W )   U n i t   3 0 0   6 0 0   9 0 0   1 2 0 0   1 5 0 0   1   m (i )   A F P M G     0 . 0 6 9 6   0 . 0 6 8 0   0 . 0 7 1 7   0 . 0 7 0 4   0 . 0 7 2 4   Wb       R F P M G     0 . 0 7 1 8   0 . 0 7 0 2   0 . 0 7 4 4   0 . 0 7 3 0   0 . 0 7 5 1   Wb   2   E f (i )   A F P M G     1 6 . 8 3   1 6 . 4 4   1 7 . 3 1   1 6 . 9 9   1 7 . 4 8   V       R F P M G     1 7 . 3 3   1 6 . 9 3   1 7 . 9 1   1 7 . 5 7   1 8 . 0 8   V   3   I a   A F P M G     6 . 8 5   1 3 . 7 2   1 8 . 7 7   2 5 . 5 5   3 0 . 9 8   A       R F P M G     6 . 8 2   1 3 . 8 6   1 9 . 1 9   2 6 . 1 4   3 1 . 7 8   A   4   P R   A F P M G     4 5 . 1 2   7 4 . 3 2   7 2 . 8 5   1 0 2 . 5 5   1 1 7 . 6 3   W       R F P M G     5 6 . 5 4   8 9 . 1 2   88 . 52   1 2 2 . 7 9   1 3 7 . 9 4   W       T ab le  8 .   V R   an d   T HD   N o .   D e scri p t i o n s   G e n e r a t o r   c a p a c i t i e s (W )   U n i t   3 0 0   6 0 0   9 0 0   1 2 0 0   1 5 0 0   1   VR   A F P M G   1 7 . 0 2   1 4 . 2 3   9 . 4 9   1 0 . 1 0   9 . 3 2   %       R F P M G   2 0 . 8 1   1 6 . 7 9   1 1 . 3 0   1 1 . 8 1   1 0 . 5 2   %   2   TH D   A F P M G   9 . 4 9   1 0 . 5 5   1 0 . 9 8   1 1 . 1 7   1 1 . 0 2   %       R F P M G   1 0 . 8 6   1 1 . 9 1   1 2 . 5 1   1 2 . 5   1 2 . 6 7   %       T ab le  9 .   C o r v o lu m a n d   c o r elo s s   N o .   D e scri p t i o n s   G e n e r a t o r   c a p a c i t i e s (W )   U n i t   3 0 0   6 0 0   9 0 0   1 2 0 0   1 5 0 0   1   C o r e   v o l u m e   A F P M G     0 . 0 0 0 3 3   0 . 0 0 0 5 4   0 . 0 0 0 9 1   0 . 0 0 1 0 5   0 . 0 0 1 3 0   m 3       R F P M G     0 . 0 0 0 4 7   0 . 0 0 0 7 3   0 . 0 0 1 2 4   0 . 0 0 1 3 8   0 . 0 0 1 6 9   m 3   2   C o r e l o ss,  P c   A F P M G     7 . 3 8   1 1 . 8 8   1 7 . 5 7   2 3 . 1 4   2 6 . 3 4   W       R F P M G     7 . 3 9   1 2 . 7 2   1 9 . 2 5   2 5 . 2 4   2 9 . 4 3   W       Fig u r 5   d is p lay s   th lo ad   c h ar ac ter is tics   o f   P o   an d   T e   i n   Fig u r e s   5 ( a)   an d   5 ( b ) ,   r esp ec tiv ely .   Fig u r 5 ( a)   s h o ws  th at  at  lo p o wer   ( 3 0 0   W ) ,   th P o   o f   th R FP MG   is   lo wer   th an   th at  o f   th AFPMG,   b u t   b ey o n d   th at  p o in t,  it  is   co n s is ten tly   h ig h er ,   with   an   av er a g d if f er e n ce   o f   a r o u n d   3 . 4 2 %.  Desp ite  h av in g   h ig h er   P R   an d   P c   th an   th AFPMG,   th P o   o f   th R FP M G,   p ar ticu lar ly   in   th 6 0 0   W 1 5 0 0   W   r an g e,   is   h ig h er   d u to   its   h ig h e r   I a   an d   V T   as  in   ( 1 1 ) .   T h e   r esu lts   o b tain ed   in   th is   p o wer   r an g e   ar e   co n s is ten with   th o s in   [ 2 6 ] ,   b u th at  s tu d y   a p p lied   a   m ec h an ical  en er g y   s to r ag s y s tem .   T h tr en d   i n   th g r a p h   in   Fig u r 5   also   in d icate s   th at  at  h ig h er   p o wer   lev els,  th p er ce n tag d if f er e n ce   in   P o   b etwe en   th R FP M an d   AFPMG  m ay   co n tin u to   i n cr ea s e.   Me an wh ile,   at  p o wer   lev els  u p   to   3 0 0   W ,   th AFPMG  m ay   p r o d u ce   h ig h er   P o .   T h u s ,   I a V T ,   an d   P o   ex h i b it si m ilar   tr en d s   in   v alu c h an g es in   r esp o n s to   p o wer   v ar iatio n s .   T h elec tr o m a g n etic  to r q u T e   s h o wn   in   Fig u r 5 ( b )   r ep r esen ts   th to r q u in   th air   g ap .   Fro m   ( 1 2 )   an d   ( 1 3 ) ,   it  ca n   b s ee n   th at  T e   is   p r o p o r tio n al  to   th s u m   o f   P o P R ,   an d   P c ,   wh ich   ca u s es  th R FP MG   to   p r o d u ce   h ig h e r   T e   th an   th AFPMG  ac r o s s   all  ca p ac itie s .   E v en   at  3 0 0   W ,   wh er th I a   o f   th R FP MG   is   s lig h tly   lo wer ,   t h T e   g en er at ed   is   s till   h ig h er .   T h p er ce n t ag d if f er en ce   in   T e   with   v a r y in g   p o wer   le v els  is   ir r eg u lar ,   f lu ctu atin g   r an d o m l y   with o u clea r   p atter n .   s lig h ter   T e   r eq u ir es  lo wer   p r i m m o v e r   ca p ac ity ,   m ak in g   th e   p o wer   g en er atio n   s y s tem   m o r co s t - ef f ec tiv e.   Fig u r 6   s h o ws  c o m p ar is o n   o f   ef f icien c y   in   Fig u r e   6 ( a )   an d   p o wer   d e n s ity   in   Fig u r 6 ( b ) .   I n   Fig u r 6 ( a ) ,   we  ca n   s ee   th at   th AFPMG  d is p lay s   h ig h e r   ef f icien cy   th an   th R FP MG .   T h g r ap h   also   in d icate s   an   in v er s co r r elatio n   b etwe en   in cr ea s in g   p o wer   a n d   th p e r ce n tag d if f er e n ce .   I n   o th er   wo r d s ,   th e   h ig h er   th p o wer ,   th e   s m aller   th e   p er ce n tag d if f er e n ce .   I en ab les  th e   R FP MG ' s   ef f icien cy   to   m atch   o r   s u r p ass   th AFPMG  at  h ig h er   p o wer   lev el.   T h ese  r esu lts   ar co n s is ten with   th o s r e p o r ted   in   [ 2 1 ] .   On   th e   o th er   h a n d ,   s tu d y   b y   [ 2 5 ]   f o u n d   e q u al  e f f icien cy   b etwe en   th AFPMG  an d   R FP MG ,   b u th R FP MG   u s ed   a   s p o k p er m an en t m a g n et  in n e r   r o to r   d esig n .   T h f in al  p ar am eter   is   th p o wer   d en s ity   P D ,   as  s h o wn   in   Fig u r 6 ( b ) .   Du t o   its   m in o r   c o r v o lu m e   ( alth o u g h   with   lo wer   P o ) ,   th P D   o f   th e   AFPMG  is   b etter   th an   th at  o f   th R FP MG ,   co n s is ten with   th e   f in d in g s   in   [ 2 1 ] .   Fro m   th f i g u r e,   we  ca n   o b s er v ten d en c y   f o r   th p e r ce n tag e   d if f er e n c in   P D   to   d ec r ea s e,   b u t o v e r all,   b o th   cu r v es r em ai n   p ar allel.   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 E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 1516 - 1 5 2 7   1524   B ey o n d   p er f o r m an ce   m etr ics  l ik p o wer   d e n s ity ,   p r a ctica f a cto r s   s u ch   as  ea s o f   m an u f ac tu r in g   a r cr u cial  f o r   r ea l - wo r l d   ap p licatio n s .   AFPMG  ty p ically   o f f er s   m o r e   in elab o r ate,   co m p ac s tato r - r o to r   d esig n   an d   ea s ier   ass em b ly ,   b u it  r e q u ir es  p r ec is ax ial  f lu x   alig n m en f o r   u n if o r m   air   g ap   d is tr ib u tio n .   I n   co n tr ast,   R FP M f o llo ws  co n v en tio n al  r ad ial  d esig n ,   b en ef itin g   f r o m   m ass   p r o d u ctio n   ef f icien cy   b u r eq u ir in g   m o r e   co m p lex   win d in g   ar r an g e m en t s .           ( a)   ( b )     Fig u r e   5 On - lo ad   c h ar ac ter is tics   o f   ( a)   o u tp u p o wer   a n d   ( b )   elec tr o m ag n etic  to r q u e           ( a)   ( b )     Fig u r e   6 .   T h co m p ar is o n   o f   ( a)   ef f icien cy   a n d   ( b )   p o wer   d e n s ity       4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   co m p ar es  th e   p er f o r m a n ce   o f   AFPMG  an d   R FP MG   ac r o s s   f iv d if f e r en p o wer   ca p ac ities .   T h g e n er ato r   to p o lo g ies  ar s in g le - g ap   AFPMG  an d   s in g le - g ap   in n e r   r o to r   R FP M G.   T h s tu d y   aim s   to   id en tify   h o th e   p r i m ar y   p a r am eter s   v ar y   at  ea c h   p o wer   ca p ac ity   a n d   o b s er v th tr en d s   in   th eir   v alu es  as  p o wer   ch an g es.  T h e   s im u latio n s   u s ed   An s y s   Ma x well  s o f twar to   o b tain   th n o - lo ad   an d   o n - lo ad   ch ar ac ter is tics .   T h an aly s is   r ev ea ls   th at  AFP MG   p er f o r m s   b etter   f o r   m o s an aly ze d   p ar a m eter s ,   in clu d in g   co g g in g   to r q u e,   v o ltag r eg u latio n ,   T H D,   elec tr o m ag n etic  to r q u e,   ef f icien cy ,   an d   p o wer   d en s ity .   M ea n wh ile,   R FP M G   ex h ib its   s u p er io r   p er f o r m an ce   in   ter m in al   v o ltag e   an d   o u tp u p o wer .   No tab l y ,   f o r   th e   R FP MG ,   th p er ce n tag e   d if f er en ce   i n   o u t p u p o wer   co m p ar ed   to   th AFPMG  ten d s   to   in cr ea s at  h ig h   p o wer   lev els,  with   ef f icien cy   im p r o v in g   clo s er   to   th at  o f   th AFPMG.   Ho wev er ,   th is   im p r o v em e n also   r esu lts   in   h ig h er   elec tr o m ag n etic  to r q u a n d   co g g in g   to r q u e .   T h ese  f in d in g s   c o n clu d e   th a th AFPMG  o u tp er f o r m s   th R FP MG   at  ea ch   o b s er v ed   p o wer   ca p ac ity ,   b o th   tech n ical  p er f o r m an ce   an d   ec o n o m ic  f ea s ib ilit y .   I i s   also   m o r s u i tab le  f o r   win d   o r   h y d r o p o wer   ap p licatio n s .   W h ile  th is   s tu d y   p r o v id es  an   in - d ep th   co m p a r ativ an aly s is   u s in g   f in ite  elem en s im u latio n s ,   ex p er im en tal  v alid atio n   is   s till   r eq u ir ed   to   co n f i r m   r ea l - wo r ld   ap p licab ilit y .   Ad d itio n ally ,   m o r e   d etailed   co s t - b en e f it  an aly s is   wo u ld   f u r th er   en h a n ce   th e   ec o n o m ic  f ea s ib ilit y   ass ess m en t   o f   b o th   g en e r ato r   to p o lo g ies.  H o wev er ,   p r o t o ty p f ab r icatio n   ac r o s s   m u ltip le   p o wer   ca p ac ities   in v o l v es  s ig n if ican co m p lex ity   an d   r eso u r ce   r e q u ir em e n ts ,   wh ile  ex ten s iv co s ev al u a tio n   r eq u ir es  d etailed   d ata  o n   m ater ial  c o s ts ,   p r o d u ctio n   p r o ce s s es,  an d   d etailed   in d u s tr y   ass ess m en t.  T h er ef o r e ,   ex p er im en tal   v alid at io n   an d   ec o n o m ic   an aly s is   will b co n s id er ed   in   f u tu r wo r k   to   s u p p o r t th f in d in g s   p r esen ted   h er e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P erma n en t m a g n et  g en era to r   p erfo r ma n ce   co mp a r is o n   u n d e r   d iffer en t to p o lo g ies a n d     ( K etu t Wir ta ya s a )   1525   F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO 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 C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d 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 o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ketu t Wi r tay asa                               Mu h am m ad   Kasim                               Pu ji W id iy an to                               An war   Mu q o r o b in                               Su lis ty o   W ijan ar k o                               Pu d ji  I r asar i                                 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   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h au th o r s   co n f ir m   th at  th d ata  s u p p o r tin g   th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar av ailab le  with in   th ar ticle  [ an d /o r   its   s u p p lem en tar y   m ater ials ] .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   K .   S a l i h i ,   M .   Q .   Ta h a ,   A .   O u b e i d i ,   M .   N d o n g o ,   S .   B e n   Ja b r a l l a h ,   a n d   B .   El   H e i b a ,   P l a n n i n g   o p t i mi z a t i o n   o f   a   st a n d a l o n e   p h o t o v o l t a i c / d i e se l / b a t t e r y   e n e r g y   sy s t e f o r   a   g o l d   m i n i n g   l o c a t i o n   i n   M a u r i t a n i a ,   E n g i n e e ri n g ,   T e c h n o l o g y   &   Ap p l i e d   S c i e n c e   Re se a rc h ,   v o l .   1 4 ,   n o .   4 ,   p p .   1 5 6 3 7 1 5 6 4 4 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 8 0 8 4 / e t a sr . 7 7 7 6 .   [ 2 ]   M .   Q .   Ta h a ,   I .   C .   E l h a sse n e ,   a n d   B .   E l   H e i b a ,   G r a y   w o l f   a l g o r i t h o p t i m i z a t i o n   o f   a u t o ma t i c   g e n e r a t i o n   c o n t r o l   f o r   d e r e g u l a t e d   mu l t i - a r e a   p o w e r   s y st e m,”   H O RA   2 0 2 4   -   6 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n g ress   o n   H u m a n - C o m p u t e r   I n t e r a c t i o n ,   O p t i m i z a t i o n   a n d   Ro b o t i c   Ap p l i c a t i o n s,   Pr o c e e d i n g s ,   p p .   1 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / H O R A 6 1 3 2 6 . 2 0 2 4 . 1 0 5 5 0 6 0 2 .   [ 3 ]   M .   Q .   T a h a ,   B .   E l   H e i b a ,   a n d   I .   C .   E l h a s s e n e ,   P e r f o r m a n c e   a s s e s s m e n t   o f   m u l t i p l e   o p t i m i z i n g   a l g o r i t h m s   f o r   h y b r i d   P V   a n d   d i e s e l   e n e r g y   s y s t e m   s i z i n g ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E n e r g y   P r o d u c t i o n   a n d   M a n a g e m e n t ,   v o l .   9 ,   n o .   3 ,   S e p .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 8 2 8 0 / i j e p m . 0 9 0 3 0 3 .   [ 4 ]   H .   J.  P a r k ,   H .   L.   K a n g ,   D .   G .   A h n ,   a n d   S .   H .   H a n ,   O p t i m a l   sh a p e   d e s i g n   o f   d i r e c t - d r i v e   p e r ma n e n t   ma g n e t   g e n e r a t o r   f o r   1   k W - c l a ss   w i n d   t u r b i n e s,   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 0 ,   p .   5 8 5 6 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 3 1 0 5 8 5 6 .   [ 5 ]   G .   A h ma d   a n d   U .   A mi n ,   D e si g n ,   c o n st r u c t i o n   a n d   s t u d y   o f   sma l l   s c a l e   v e r t i c a l   a x i w i n d   t u r b i n e   b a se d   o n   a   m a g n e t i c a l l y   l e v i t a t e d   a x i a l   f l u x   p e r ma n e n t   ma g n e t   g e n e r a t o r ,   Re n e w a b l e   En e r g y ,   v o l .   1 0 1 ,   F e b .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r e n e n e . 2 0 1 6 . 0 8 . 0 2 7 .   [ 6 ]   S .   J.   A r a n d   a n d   M .   A r d e b i l i ,   C o g g i n g   t o r q u e   r e d u c t i o n   i n   a x i a l - f l u x   p e r man e n t   ma g n e t   w i n d   g e n e r a t o r s   w i t h   y o k e l e ss   a n d   seg m e n t e d   a r m a t u r e   b y   r a d i a l l y   se g m e n t e d   a n d   p e r i p h e r a l l y   s h i f t e d   m a g n e t   p i e c e s ,   Re n e w a b l e   E n e r g y ,   v o l .   9 9 ,   p p .   9 5 1 0 6 ,   D e c .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r e n e n e . 2 0 1 6 . 0 6 . 0 5 4 .   [ 7 ]   K .   W i r t a y a s a   a n d   C . - Y .   H si a o ,   P e r f o r man c e s c o mp a r i s o n   o f   a x i a l - f l u x   p e r man e n t - ma g n e t   g e n e r a t o r s   f o r   sma l l - s c a l e   v e r t i c a l - a x i s   w i n d   t u r b i n e ,   A l e x a n d ri a   En g i n e e ri n g   J o u rn a l ,   v o l .   6 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 0 1 1 2 1 5 ,   F e b .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e j . 2 0 2 1 . 0 6 . 0 7 4 .   [ 8 ]   M .   C h i r c a ,   C .   O p r e a ,   P . - D .   T e o d o se scu ,   a n d   S .   B r e b a n ,   O p t i mal   d e s i g n   o f   a   r a d i a l   f l u x   sp o k e - t y p e   i n t e r i o r   r o t o r   p e r ma n e n t   mag n e t   g e n e r a t o r   f o r   mi c r o - w i n d   t u r b i n e   a p p l i c a t i o n s,”   i n   2 0 1 6   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   Ap p l i e d   a n d   T h e o ret i c a l   El e c t ri c i t y   ( I C ATE) ,   I EEE,   O c t .   2 0 1 6 ,   p p .   1 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A TE. 2 0 1 6 . 7 7 5 4 6 4 5 .   [ 9 ]   V .   D i   D i o ,   G .   C i p r i a n i ,   a n d   D .   M a n n o ,   A x i a l   f l u x   p e r ma n e n t   m a g n e t   sy n c h r o n o u g e n e r a t o r f o r   P i c o   h y d r o p o w e r   a p p l i c a t i o n :   a   p a r a m e t r i c a l   s t u d y ,   E n e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 9 ,   p .   6 8 9 3 ,   S e p .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 1 9 6 8 9 3 .   [ 1 0 ]   V .   P .   C h a n d r a n ,   S .   M u r s h i d ,   a n d   B .   S i n g h ,   I m p r o v e d   T O G I - b a s e d   v o l t a g e   a n d   f r e q u e n c y   c o n t r o l   f o r   P M S G   f e e d i n g   s i n g l e - p h a s e   l o a d s   i n   i s o l a t e d   P i c o - h y d r o   g e n e r a t i o n ,   I E T E   J o u r n a l   o f   R e s e a r c h ,   v o l .   6 7 ,   n o .   6 ,   N o v .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 7 7 2 0 6 3 . 2 0 1 9 . 1 5 7 1 9 5 3 .   [ 1 1 ]   P .   I r a sari ,   A .   M u q o r o b i n ,   P .   W i d i y a n t o ,   T.   N u r ,   I .   N .   D i a st a ,   a n d   P .   S o e t i k n o ,   P e r f o r ma n c e   a n a l y z e s   o f   a   c o m p a c t   p i c o   h y d r o p o w e r   p l a n t   w i t h   a   w i d e   o p e r a t i n g   r a n g e ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r E l e c t ro n i c s   a n d   D r i v e   S y st e m s   ( I J PED S ) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   4 ,   p p .   2 3 5 7 2 3 6 4 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 3 . i 4 . p p 2 3 5 7 - 2 3 6 4 .   [ 1 2 ]   E.   F l o r e s,   M .   C u m b a j i n ,   a n d   P .   S a n c h e z ,   D e s i g n   o f   a   s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   o f   p e r m a n e n t   ma g n e t s   o f   r a d i a l   f l u x   f o r   a   P i c o - h y d r o p o w e r   st a t i o n ,   i n   A d v a n c e s   a n d   Ap p l i c a t i o n s   i n   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   El e c t r o n i c s   a n d   I n d u s t ri a l   En g i n e e ri n g ,   2 0 2 1 ,   p p .   1 3 5 1 5 1 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 33 - 4 5 6 5 - 2 _ 9 .   [ 1 3 ]   Y .   D a i ,   D . - W .   L e e ,   H . - K .   Jo u n g ,   a n d   H . - J.  Le e ,   O p t i m i z a t i o n   o n   t o r q u e   r i p p l e   p e r f o r ma n c e   i n   I S G   mo t o r s   w i t h   f r a c t i o n a l   s l o t   d i s t r i b u t e d   w i n d i n g s a n d   r o t o r   n o t c h i n g ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   1 2 3 8 7 2 1 2 3 8 8 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ES S . 2 0 2 4 . 3 4 3 3 4 5 2 .   [ 1 4 ]   Z.   I sl a m,  F .   K h a n ,   B .   U l l a h ,   A .   H .   M i l y a n i ,   a n d   A .   A .   A z h a r i ,   D e si g n   a n d   a n a l y si o f   t h r e e   p h a se   a x i a l   f l u x   p e r man e n t   m a g n e t   mac h i n e   w i t h   d i f f e r e n t   P M   s h a p e s   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s,   E n e rg i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 0 ,   p .   7 5 3 3 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 2 0 7 5 3 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.