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.

This report summarizes the thesis study carried out at Scania CV AB. The study presents design optimization of an interior permanent magnetic (IPM) synchronous machine. A parameterised Matlab tool was developed in order to serve the optimization routine. In this routine, multiple IPM geometries are dynamically generated and analyzed using the finite element method (FEM) software Flux 2D. Using the Secant method, algorithms to estimate the optimum current and control angle throughout the speed range both below and above base speed, were developed and integrated with the Matlab tool to perform design optimization towards the drive cycle. The genetic algorithm available in the Matlab’s global optimization toolbox has been utilised for the multi-objective optimization setup. / Denna rapport sammanfattar examensarbetet som genomförts på Scania CV AB. Studien presenterar en designoptimering av en permanentmagnetiserad (IPM) synkronmaskin. Ett parametriserat Matlab-verktyg för optimeringar utvecklades for att dynamiskt generera geometrier för att utföra simuleringar med hjälp av FEM-programvara (Flux2D®). Med hjälp av Sekant-metoden utvecklades och integrerades algoritmer för att estimera den optimala strömmen och styrvinkeln i hela varvtalssområdet, både under basvarvtal och i fältförsvagningsområdet. Med hjälp av Matlab-verktyget kunde sedan designoptimering för en given k¨orcykel utföras. Den genetiska algoritmen som finns tillgänglig i Matlabs globala optimeringsverktygslåda har använts för det multi-objektiva optimeringsprogrammet.