This master thesis deals with the estimation of magnet losses in a Permanent Magnet(PM) motor inserted in a nut-runner. This type of machine has interesting featuressuch as being slot-less and running at a very high speed (30000 rpm). An extensiveliterature review was performed in order to investigate the state of the art in estimationof the losses in magnets of a PM machine. Analytical models to calculate the no-loadback-emf and the magnetic ux density in the air-gap due to the currents in the statorare presented rst. Furthermore, several of the analytical models for calculating lossesin magnets described in the literature were tested and adapted to the case of a slotlessmachine with a parallel-magnetized ring. Then, a numerical estimation of thelosses with nite element method (FEM) 2D was carried out. In addition, a detailedinvestigation of the eect of simulation settings (e.g., mesh size, time-step, remanentmagnetic ux density in the magnet, superposition of the losses, etc.) was performed.Finally, calculation of losses with 3D FEM are also included in order to compare thecalculated losses with both analytical and FEM 2D results. The estimation of thelosses includes the variation of these with frequency for a range of frequencies between10 and 100 kHz. / Detta examensarbete handlar om uppskattningen av magnetforluster i en permanentmagnetmotor (PM) inford i en mutterdragare. Denna typ av maskin har intressantafunktioner, som att den ar slot-less och att den kors i en hog hastighet (30000rpm). En omfattande litteraturstudie utfordes for att kunna uppskatta forluster imagneterna pa basta satt. Forst presenteras analytiska modeller for att berakna denelektromotoriska kraften (EMK) och den magnetiska odestatheten i luftgapet somuppkommer pa grund av strommarna i statorn. Dessutom har era av de analytiskamodellerna for berakning av forlusterna som beskrivits i litteraturen testats och anpassatstill en slot-less maskin med en parallelmagnetiserad ring. En numerisk uppskattningav forlusterna har sedan utforts med hjalp av nita elementmetoden (FEM) 2D.Dartill har en detaljerad undersokning genomforts hur olika parameterinstallningarpaverka utfallet. De FEM parametrar som har undersokts har bland annat bestattav berakningsnatets storlek, tidssteg, remanens odestatheten i magneten och om superpositionav forlusterna galler. Till sist har berakningar for forluster med 3D FEMutforts och jamforts med resultaten for bade de analytiska och FEM 2D resultaten.Uppskattning av forluster innefattar variationen av dessa med ett frekvensomrade mellan10 och 100 kHz.

Dans cette thèse nous présentons une étude des pertes de puissance en haute fréquence dans les rotors des machines synchrones à aimants permanent. Dans le cas des champs harmoniques temporels au rotor, nous avons montré par calcul éléments finis en 3D que la règle de segmentation des aimants présente une anomalie. Par conséquent, nous avons développé une étude sur l’efficacité de la segmentation à deux dimensions des aimants permanents, avec l’optimisation de la de segmentation des aimants afin de minimiser les pertes par courants de Foucault. Un simple critère est proposé mettant en évidence l’influence de l’effet de peau dans le calcul des pertes à haute fréquence. En deuxième lieu nous avons étudié les pertes rotoriques dues à la modification du champ fondamental par la denture statorique, Dans ce but nous avons proposé un modèle analytique représentant cette modification par un champ homogène dans une maquette 2D/3D. Ce modèle met en évidence l’influence des paramètres géométriques de la machine sur les pertes de puissance dans le rotor. Il était validé par calcul en éléments finis dans une couche mince. Le modèle analytique a donné les résultats acceptables en absence de l’effet de peau dans le cas des aimants longs. Par contre il reste à améliorer pour le calcul de pertes par denture dans les tôles du rotor. / In this thesis we present a study of high frequency rotor power losses in permanent magnet synchronous machines. In case of time harmonic fields we have shown by an analysis and confirmed by 3D finite element calculation an anomaly of the segmentation rule of the magnet. Consequently, we have proposed algorithms of optimization of the magnet segmentation aiming the minimization of eddy current losses, with a simple criterion on influence of the skin effect in losses calculation in high frequency. In the second part of the theses we have analyzed the rotor power losses dues to the stator slot harmonics. In case of homogeneous field we have proposed an analytical formulation taking into account machine’s geometrical parameters. We have then tested this model with aid of the finite element calculation. The analytical model gives acceptable results in absence of the skin effect in long magnets, but its application in laminated steels hasn’t proved successful.