Published January 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Advancements in Flux Switching Machine Optimization: Applications and Future Prospects

Creators

  • 1. University of Aberdeen
  • 2. Michael Okpara University of Agriculture

Description

Flux switching machines play a crucial role in emerging sectors such as renewable energy, electric vehicles, and the aerospace industry. Recent advancements have underscored their potential for achieving high torque density, effective heat management, and flux-weakening capabilities. This paper provides a comprehensive review of the design optimization of these machines, offering a unique contribution, as no previous attempts have delved into a detailed exploration of various optimization techniques specific to this technology. Special attention is given to state-of-the-art technologies related to multi-objective optimization and the performance analysis of the three variants: permanent magnet, wound-field, and hybrid excited. The review highlights and compares several optimization strategies from recent research, revealing research gaps in integrating advanced control algorithms, thermal, vibroacoustic, and structural models into the optimization design process of these machines. Furthermore, this review identifies essential trends in optimization development, offering valuable insights and future perspectives for these machines across diverse applications.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تلعب آلات تبديل التدفق دورًا حاسمًا في القطاعات الناشئة مثل الطاقة المتجددة والمركبات الكهربائية وصناعة الطيران. وقد أكدت التطورات الأخيرة قدرتها على تحقيق كثافة عزم دوران عالية، وإدارة فعالة للحرارة، وقدرات إضعاف التدفق. تقدم هذه الورقة مراجعة شاملة لتحسين تصميم هذه الآلات، وتقدم مساهمة فريدة، حيث لم تتعمق أي محاولات سابقة في استكشاف مفصل لمختلف تقنيات التحسين الخاصة بهذه التكنولوجيا. يتم إيلاء اهتمام خاص لأحدث التقنيات المتعلقة بالتحسين متعدد الأهداف وتحليل أداء المتغيرات الثلاثة: المغناطيس الدائم، حقل الجرح، والهجين المتحمس. تسلط المراجعة الضوء على العديد من استراتيجيات التحسين من الأبحاث الحديثة وتقارنها، وتكشف عن فجوات البحث في دمج خوارزميات التحكم المتقدمة والنماذج الحرارية والاهتزازية الصوتية والهيكلية في عملية تصميم التحسين لهذه الآلات. علاوة على ذلك، تحدد هذه المراجعة الاتجاهات الأساسية في تطوير التحسين، وتقدم رؤى قيمة ووجهات نظر مستقبلية لهذه الآلات عبر تطبيقات متنوعة.

Translated Description (French)

Les machines de commutation de flux jouent un rôle crucial dans les secteurs émergents tels que les énergies renouvelables, les véhicules électriques et l'industrie aérospatiale. Les progrès récents ont souligné leur potentiel pour atteindre une densité de couple élevée, une gestion efficace de la chaleur et des capacités d'affaiblissement des flux. Cet article fournit un examen complet de l'optimisation de la conception de ces machines, offrant une contribution unique, car aucune tentative précédente n'a approfondi une exploration détaillée des différentes techniques d'optimisation spécifiques à cette technologie. Une attention particulière est accordée aux technologies de pointe liées à l'optimisation multi-objectifs et à l'analyse des performances des trois variantes : aimant permanent, champ bobiné et excitation hybride. La revue met en évidence et compare plusieurs stratégies d'optimisation issues de recherches récentes, révélant des lacunes de recherche dans l'intégration d'algorithmes de contrôle avancés, de modèles thermiques, vibroacoustiques et structurels dans le processus de conception d'optimisation de ces machines. En outre, cette revue identifie les tendances essentielles du développement de l'optimisation, offrant des informations précieuses et des perspectives d'avenir pour ces machines dans diverses applications.

Translated Description (Spanish)

Las máquinas de cambio de flujo desempeñan un papel crucial en sectores emergentes como las energías renovables, los vehículos eléctricos y la industria aeroespacial. Los avances recientes han subrayado su potencial para lograr una alta densidad de torque, una gestión eficaz del calor y capacidades de debilitamiento del flujo. Este documento proporciona una revisión exhaustiva de la optimización del diseño de estas máquinas, ofreciendo una contribución única, ya que ningún intento anterior ha profundizado en una exploración detallada de diversas técnicas de optimización específicas de esta tecnología. Se presta especial atención a las tecnologías de vanguardia relacionadas con la optimización multiobjetivo y el análisis del rendimiento de las tres variantes: imán permanente, campo herido e híbrido excitado. La revisión destaca y compara varias estrategias de optimización de investigaciones recientes, revelando brechas de investigación en la integración de algoritmos de control avanzados, modelos térmicos, vibroacústicos y estructurales en el proceso de diseño de optimización de estas máquinas. Además, esta revisión identifica tendencias esenciales en el desarrollo de la optimización, ofreciendo información valiosa y perspectivas futuras para estas máquinas en diversas aplicaciones.

Files

10271283.pdf.pdf

Files (245 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8c09a46c38c118ffb734feeee5dbbba5
245 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التقدم في تحسين آلة تبديل التدفق: التطبيقات والآفاق المستقبلية
Translated title (French)
Avancées dans l'optimisation des machines de commutation de flux : applications et perspectives d'avenir
Translated title (Spanish)
Avances en la optimización de máquinas de conmutación de flujo: aplicaciones y perspectivas futuras

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4387350619
DOI
10.1109/access.2023.3321862

Is supplement to
https://openalex.org/W4378695326 (Other)
https://openalex.org/W4225795411 (Other)
https://openalex.org/W29956273 (Other)
https://openalex.org/W2950573157 (Other)
https://openalex.org/W2809744190 (Other)
https://openalex.org/W2748952813 (Other)
https://openalex.org/W2511013388 (Other)
https://openalex.org/W2356599848 (Other)
https://openalex.org/W2044192478 (Other)
https://openalex.org/W1974379742 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W1544309315
  • https://openalex.org/W1985943909
  • https://openalex.org/W1990446334
  • https://openalex.org/W2001649563
  • https://openalex.org/W2003279491
  • https://openalex.org/W2008889887
  • https://openalex.org/W2014563238
  • https://openalex.org/W2021389446
  • https://openalex.org/W2032756980
  • https://openalex.org/W2042456725
  • https://openalex.org/W2045901087
  • https://openalex.org/W2050804982
  • https://openalex.org/W2055978835
  • https://openalex.org/W2067464677
  • https://openalex.org/W2069311272
  • https://openalex.org/W2080574972
  • https://openalex.org/W2083545545
  • https://openalex.org/W2098838864
  • https://openalex.org/W2106994146
  • https://openalex.org/W2109269476
  • https://openalex.org/W2111500816
  • https://openalex.org/W2129023518
  • https://openalex.org/W2140931490
  • https://openalex.org/W2145395392
  • https://openalex.org/W2148520386
  • https://openalex.org/W2152710979
  • https://openalex.org/W2161756984
  • https://openalex.org/W2165649830
  • https://openalex.org/W2177120133
  • https://openalex.org/W2196231268
  • https://openalex.org/W2201771662
  • https://openalex.org/W2208976213
  • https://openalex.org/W2249137776
  • https://openalex.org/W2316078194
  • https://openalex.org/W2319876065
  • https://openalex.org/W2321012459
  • https://openalex.org/W2337464416
  • https://openalex.org/W2338032760
  • https://openalex.org/W2344283950
  • https://openalex.org/W2404007804
  • https://openalex.org/W2471593724
  • https://openalex.org/W2472611983
  • https://openalex.org/W2483540906
  • https://openalex.org/W2525568306
  • https://openalex.org/W2546793715
  • https://openalex.org/W2548907400
  • https://openalex.org/W2564456620
  • https://openalex.org/W2569286908
  • https://openalex.org/W2588402738
  • https://openalex.org/W2605829245
  • https://openalex.org/W2607179683
  • https://openalex.org/W2734790276
  • https://openalex.org/W2736924713
  • https://openalex.org/W2749969369
  • https://openalex.org/W2762554351
  • https://openalex.org/W2769218826
  • https://openalex.org/W2790269224
  • https://openalex.org/W2791396604
  • https://openalex.org/W2794099008
  • https://openalex.org/W2800047340
  • https://openalex.org/W2803893011
  • https://openalex.org/W2809246465
  • https://openalex.org/W2810697549
  • https://openalex.org/W2885270930
  • https://openalex.org/W2889114414
  • https://openalex.org/W2897606680
  • https://openalex.org/W2898279133
  • https://openalex.org/W2899217692
  • https://openalex.org/W2900604441
  • https://openalex.org/W2907496933
  • https://openalex.org/W2909140057
  • https://openalex.org/W2911060390
  • https://openalex.org/W2913289332
  • https://openalex.org/W2940461929
  • https://openalex.org/W2959306126
  • https://openalex.org/W2961398703
  • https://openalex.org/W2962893376
  • https://openalex.org/W2964433003
  • https://openalex.org/W2965014778
  • https://openalex.org/W2965589541
  • https://openalex.org/W2966100586
  • https://openalex.org/W2970280831
  • https://openalex.org/W2975241417
  • https://openalex.org/W2979662016
  • https://openalex.org/W2990606268
  • https://openalex.org/W2990956112
  • https://openalex.org/W2994998320
  • https://openalex.org/W2995515790
  • https://openalex.org/W2999123549
  • https://openalex.org/W2999255685
  • https://openalex.org/W2999304597
  • https://openalex.org/W2999650510
  • https://openalex.org/W3017549910
  • https://openalex.org/W3021263050
  • https://openalex.org/W3022056778
  • https://openalex.org/W3033051136
  • https://openalex.org/W3036855914
  • https://openalex.org/W3038158946
  • https://openalex.org/W3039788068
  • https://openalex.org/W3042707981
  • https://openalex.org/W3046586022
  • https://openalex.org/W3065720892
  • https://openalex.org/W3088075742
  • https://openalex.org/W3090746719
  • https://openalex.org/W3110752823
  • https://openalex.org/W3112151658
  • https://openalex.org/W3112257289
  • https://openalex.org/W3112842409
  • https://openalex.org/W3113652901
  • https://openalex.org/W3113655233
  • https://openalex.org/W3123392905
  • https://openalex.org/W3128544264
  • https://openalex.org/W3128741839
  • https://openalex.org/W3128761080
  • https://openalex.org/W3131637247
  • https://openalex.org/W3132917562
  • https://openalex.org/W3133489593
  • https://openalex.org/W3135587519
  • https://openalex.org/W3138408355
  • https://openalex.org/W3141927025
  • https://openalex.org/W3144412006
  • https://openalex.org/W3153782892
  • https://openalex.org/W3160146205
  • https://openalex.org/W3162233618
  • https://openalex.org/W3163945229
  • https://openalex.org/W3166475123
  • https://openalex.org/W3168839033
  • https://openalex.org/W3170532386
  • https://openalex.org/W3174200648
  • https://openalex.org/W3190137340
  • https://openalex.org/W3194608005
  • https://openalex.org/W3194763784
  • https://openalex.org/W3195771433
  • https://openalex.org/W3198875293
  • https://openalex.org/W3199045056
  • https://openalex.org/W3201639373
  • https://openalex.org/W3203785919
  • https://openalex.org/W3209340886
  • https://openalex.org/W3214840768
  • https://openalex.org/W3216086125
  • https://openalex.org/W4205233692
  • https://openalex.org/W4205709371
  • https://openalex.org/W4206175292
  • https://openalex.org/W4206536590
  • https://openalex.org/W4210716383
  • https://openalex.org/W4210811669
  • https://openalex.org/W4211019681
  • https://openalex.org/W4226111731
  • https://openalex.org/W4226168920
  • https://openalex.org/W4226322150
  • https://openalex.org/W4241083703
  • https://openalex.org/W4243780333
  • https://openalex.org/W4281264205
  • https://openalex.org/W4285030661
  • https://openalex.org/W4285124730
  • https://openalex.org/W4285821860
  • https://openalex.org/W4286368527
  • https://openalex.org/W4289816082
  • https://openalex.org/W4292343571
  • https://openalex.org/W4292694200
  • https://openalex.org/W4296079466
  • https://openalex.org/W4300818306
  • https://openalex.org/W4304806752
  • https://openalex.org/W4306148015
  • https://openalex.org/W4306148169
  • https://openalex.org/W4308861021
  • https://openalex.org/W4310475760
  • https://openalex.org/W4312611120
  • https://openalex.org/W4312753455
  • https://openalex.org/W4313429490
  • https://openalex.org/W4317796299
  • https://openalex.org/W4320713325
  • https://openalex.org/W4324150334
  • https://openalex.org/W4324292142
  • https://openalex.org/W4362647466
  • https://openalex.org/W4366153146
  • https://openalex.org/W4366668748
  • https://openalex.org/W4368232769
  • https://openalex.org/W4377291646
  • https://openalex.org/W4381785997