Based on the analysis of the transverse flux machine designs, they were found to have a relative design simplicity and a high-power density. The purpose of this work is to determine the optimal height of a permanent magnet and to define its effect on the induced EMF value in the stator coils and the cogging torque, as well as to define the picture of the magnetic flux leakage between the stator poles. To achieve these goals, the 3D model of a low speed generator was studied. The electromagnetic analysis was carried out using a modern software, which allows us to determine the magnetic field distribution in the 3D, as well as the induced EMF value and the rotor cogging torque. The criterion for the optimal calculation is the highest EMF value at the minimum value of the rotor cogging torque. The parameters of the permanent magnets, such as the width and length, remained unchanged, whereas, the height varied from 1 to 8 mm at a 1-mm step. The corresponding dependencies are obtained for each height. The most significant result of the work is the conclusion that the height of the permanent magnet should not exceed the 3-mm value. The significance of the obtained results is that the used methodology allowed finding the optimal height of the permanent magnet, since a further increase in its height leads to no growth in the EMF value, but rather significantly enhances the negative effect from the rotor cogging torque. In addition, the simulation results were supported experimentally.

Pe baza analizei proiectelor de mașini cu câmp magnetic transversal, s-a constatat că acestea au o simplitate relativă de proiectare și o densitate mare de putere. Scopul acestei lucrări este de a determina înălțimea optimă a unui magnet permanent și de a determina efectul acestuia asupra magnitudinii forței electromotoare (EMF) induse în bobinele statorului și a momentului dentar, precum și de a determina modelul de împrăștiere a câmpului magnetic între stâlpi de stator. Pentru a atinge acest obiectiv, s-au efectuat studii pe un model tridimensional al unui generator cu viteză redusă cu câmp magnetic transversal. Analiza electromagnetică a fost efectuată folosând un soft modern care permite determinarea distribuției câmpului magnetic în 3D în nuclee și în spațiul de aer al mașinii, precum și magnitudinea EMF indusă și a cuplurilor de frânare. Criteriul pentru calculul optim este cea mai mare valoare a EMF la valoarea minimă a momentului dinților rotorului. Rezultatul cel mai semnificativ al lucrării este stabilirea faptului că înălțimea magnetului permanent nu trebuie să depășească 3 mm, la care inducția magnetică în golul de aer corespunde cu 0,75 T. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că tehnica utilizată a făcut posibilă determinarea înălțimii optime a magnetului permanent, deoarece o creștere suplimentară a înălțimii sale nu duce la o creștere semnificativă a valorii EMF în bobină, iar crește semnificativ momentul dinților rotorului, care afectează negativ mecanismul de acționare. Rezultatele simulării sunt confirmate experimental pe un prototip de lucru al unui generator cu câmp magnetic transversal.

На основании анализа конструкций машин с поперечным магнитным полем установлено, что они обладают относительной простотой конструкции и высокими показателями удельной мощности. Целью данной работы является определение оптимальной высоты постоянного магнита и определение ее влияния на величины наводимых ЭДС в катушках статора и зубцового момента, а также определение картины рассеяния магнитного поля между полюсами статора. Для достижения поставленной цели проведены исследования на трехмерной модели низкооборотного генератора с поперечным магнитным полем. Электромагнитный анализ проведен с помощью современного программного обеспечения, позволяющего определить распределение магнитного поля в 3D в сердечниках и в воздушном зазоре машины, а также величины наводимых ЭДС и тормозных моментов. Критерием оптимальности расчета служит наибольшее значение ЭДС при минимальном значении зубцового момента ротора. При моделировании использовались параметры постоянного магнита марки Nd-Fe-B-35, его ширина и длина оставались неизменными, а высота варьировалась от 1 до 8 мм с шагом 1 мм. Для каждого значения получены соответствующие графики и зависимости. Среднее значение магнитной индукции в воздушном зазоре составило 0,43 Тл для высоты постоянного магнита 1 мм и 0,821 Тл – для высоты 8 мм. Наиболее существенным результатом работы является установление того, что высота постоянного магнита не должна превышать 3 мм, при которой магнитная индукция в воздушном зазоре соответствует 0,75 Тл. Значимость полученных результатов состоит в том, что использованная методика позволила определить оптимальную высоту постоянного магнита, поскольку дальнейшее увеличение его высоты не приводит к значительному увеличению величины ЭДС в катушке, но значительно усиливает зубцовый момент ротора, что отрицательно сказывается на приводном механизме. Результаты моделирования подтверждены экспериментально на рабочем прототипе генератора с поперечным магнитным полем.