I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   3 9 ,   N o .   1 Ju ly   2025 ,   pp.   70 ~ 78   I S S N:  2502 - 4752,   DO I 10 . 11591/i j e e c s . v 3 9 .i 1 . pp 70 - 78             70     Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij e e c s . iaes c or e . c om   T or q u e  r ip p le   m in i m i z at io n  a n d  p e r f or m a n c e  e n h an c e m e n t  of   sw it c h e d  r e lu c t an c e  m ot or  f or  e le c t r ic   v e h ic le  ap p li c at io n       Yoge s h   B .   M a n d ak e 1 ,   De e p ak   S .   B an k ar 1 ,   Am it   L .   Ne h e t e 2   1 D e pa r tm e nt   of  E l e c tr i c a E ngi n e e r in g,  B ha r a ti  V id y pa e e th   ( D e e m e d t o  be )  U ni ve r s it y , C o l le g e   of   E ngi n e e r in g, P un e , I ndi a   2 D e pa r tm e nt   of  E l e c tr i c a a nd E l e c tr o ni c s  E ngi n e e r in g, D r . V is hw a na th  K a r a d M I T  W or ld  P e a c e  U ni ve r s it y , P un e , I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RACT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve A ug   11 2024   R e vi s e F e b   26 2025   A c c e pt e M a r   26 2025       S w i t c h e d   r e l u c t an ce   mo t o rs   (SRMs ar an   at t rac t i v c h o i ce  fo r   e l ec t ri v eh i cl e   (E V )   ap p l i c at i o n s   b u t   s u ff e r   fr o m   ce rt ai n   l i mi t at i o n s ,   s u ch   as   h i g h   t o rq u e   r i p p l e   a n d   a co u s t i c   n o i s e .   T h i s   p ap e p re s e n t s   o n g o i n g   r e s e ar c h   a n d   d ev e l o p men t   ac t i v i t y   d e t ai l s   t o   e n h an ce   t h e   p e rf o r m an ce   o SRMs   fo EV   ap p l i c at i o n s .   T h p o o r   p e rf o r m an ce  o f   c o n v en t i o n al   SRM   w h i c h   i s   av ai l ab l i n   m ar k e t   w i t h   rat i n g   o f   8 / 6   p o l e s ,   4 8   V ,   5 0 0   W ,   a n d   2 , 000  rp m   i s   t e s t e d .   A   mo t o mo d el   o f   t h e   s a me   rat i n g   i s   d ev e l o p e d   u s i n g   A N S Y S   Max w e l l   s o ft w ar e .   M o t o p e rfo r m a n ce   p arame t e rs   i m p o rt an t   fo E V   ap p l i c at i o n s ,   s u ch   as   e ff i c i e n cy ,   rat ed   t o rq u e   an d   t o rq u ri p p l e   ar e   co m p ared   w i t h   t h c o n v en t i o n al   mo t o r.   O n n o v el   t ech n i q u e   t o   r ed u ce  t h e   t o rq u e   r i p p l o SRM  i s   d i s c u s s ed   a l o n g   w i t h   t h e   r e s u l t s .   T o rq u e   ri p p l e   o d ev e l o p ed   s o ft w ar e   mo d el   i s   r e d u ced   b y   2 4 . 5 2 %   w i t h o u t   r ed u c t i o n   i n   t h e ffi ci e n cy   an d   rat ed   t o rq u o t h mo t o r.   T h p e rfo r m a n ce   o f   t h d ev e l o p ed   SRM   s o ft w ar e   m o d e l   i s   b e t t e c o m p ar e d   t o   co n v e n t i o n a l   S RMs   av ai l ab l e   i n   t h m ark e t .   2 D   an d   3 D   mo d el s   o SRM  w e re   p r e s en t ed   u s i n g   A N SY Max w el l   s o ft w ar e .   K e y w o r d s :   E l e c t r i c   v e hi c l e   R oto r   p o l e   e m br a c e   S t a tor   a n r oto r   m a t e r i a l   S w i t c h e r e l u c t a n c e   m o to r   T or que   r i pp l e   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   Yo ge s h   B .   M a n da k e   De pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i ne e r i n g B ha r a t i   V i d y a pe e t h   ( De e m e t b e )   Uni ve r s i t y   C o l l e g e   o f   E n g i ne e r i ng   P un e ,   411043,   M a h a r a s h t r a ,   I n di a   E m a i l y o ge s h . m a n da ke @bv u c o e p. e du. i n       1.   I NT RODU C T I ON   M oto r   i s   a   m a j o r   pa r t   o f   t h e   e l e c t r i c   v e hi c l e   ( E V)   dr i ve   s y s t e m .   No wa da y s ,   we   a r e   us i ng  d i f f e r e n t   m o t or s   f o r   E V   a ppl i c a t i o ns ,   s uc h   a s   b r us hl e s s   d i r e c t   c u r r e n t   ( B L DC )   m o tor s ,   pe r m a n e n t   m a g n e t   s y nc h r o n o us   m o t or   ( P M S M )   m oto r s ,   uni v e r s a l   m o t or s ,   s w i t c h e r e l uc t a n c e   m o tor s   ( S R M s ) .   T h e   i n c r e a s e   i n   de m a n f o r   m o t or s   i n   t h e   f ut ur e   n e c e s s i t a t e s   t h e   de v e l o p m e n t   o f   m o tor s   wi t h   goo d   pe r f o r m a n c e   a n m i nim a l   o r   n o   us e   o f   r a r e   e a r t h   m a g n e t s .   S R M s   h a v e   go o d   f a u l t   to l e r a n c e   c a pa bil i t y   [ 1] .   S R M   o f f e r   go o d   pe r f o r m a n c e   c h a r a c t e r i s t i c   f o r   E a ppl i c a t i o n s   a n do  n ot  r e q u i r e   r a r e   e a r t h   m a g n e t s   [ 2 ] .   H o we v e r ,   S R M s   h a v e   s o m e   li mi t a t i o ns ,   s uc h   a s   hi g h e r   t or que   r i pp l e   w hi c h   r e s u l t s   i n   i nc r e a s e vi b r a t i o n   a n a c o us t i c   n o i s e   i n   EV   a pp l i c a t i o ns   [ 3] ,   [ 4] .   E f f i c i e n c y ,   r a t e tor que ,   s pe e a n t or que   r i pp l e   a r e   m a j o r   t e c h ni c a l   pa r a m e t e r s   c o n s i de r e f o r   E a ppl i c a t i o ns .   S R M s   c ur r e n t l y   a v a il a bl e   i t h e   m a r ke t   h a v e   po o r   pe r f o r m a n c e ,   hi g hli g h t i n t h e   n e e o f   r e e nh a n c e m e n t   i n   S R M   pe r f o r m a n c e .   M o r e   r e s e a r c h   wo r k   i s   ne e de to   s uc c e s s f u l ly   u s e   S R M s   f o r   EV   a pp l i c a t i o n s   [ 5] .   P e r f o r m a n c e   o f   S R M   f o r   E a pp l i c a t i o n   c a n   b e   im pr o v e by   i nc r e a s i ng  e f f i c i e n c y ,   to r que ,   a n r e duc i n t or que   r i pp l e .   Va r i o us   t e c h ni que s   h a v e   b e e n   e x p l o r e i n   t h e   li t e r a t u r e   [ 6] - [ 18]   to   r e duc e   tor que   r i pp l e   pr o bl e m   i n   S R M .   R e s e a r c h e r s   h a ve   d i s c us s e d i f f e r e n t   m e t ho ds   to   r e duc e   tor que   r i pp l e   i S R M s   a n ha v e   hi ghl i g h t e t h e   a dv a n t a ge s   a n li mi t a t i o ns   o f   e a c h   m e t h o d.   T or que   r i pp l e   c a n   be   r e duc e by   pr o pe r   s e l e c t i o n   o f   s t a to r   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752         T or que   r ippl e   minimiz ati on  and  pe r f or manc e   e nhanc e me nt  of  s w it c he r e luctanc e     ( Y oge s B .   M a ndak e )   71   r otor   p o l e   a r c s .   T h e   r e s e a r c h e r s   [ 6] ,   [ 7 ]   a n   e l e c t r o n i c   c o n t r o l   a ppr o a c h   i s   pr o p o s e i n   [ 8] ,   [ 9 ] .   T h e   s e l e c t i o n   o f   i ns t a n t a n e o us   to r que   c o n tr o l   ( I T C )   t e c h ni que   i s   e x p l o r e i n   [ 8] ,   [ 10] ,   whi l e   e xc i t a t i o n   a n g l e   o p t i mi z a t i o us e i n   [ 11] .   A   t e c h ni que   i nv o l vi ng  a n   i n c r e a s e n u m b e r   o f   pha s e s   i s   d i s c u s s e i n   [ 12] ,   a n t h e   us e   o f   n o t c h e r otor   h o l e   i e a c h   r o tor   p o l e   i s   pr o po s e i n   [ 11] ,   [ 13] .   T h e   a v e r a ge   t or que   c o n tr o l   ( A T C )   s t r a t e gy   is   d i s c us s e i n   [ 11] ,   [ 14 ] ,   a n a   to r que   s h a r i ng  f u nc t i o n   ( T S F ) - b a s e c o n t r o l   t e c hni qu e   i s   us e i n   [ 1 1] ,   [ 15] .   I n t e l l i g e n t   c o n t r o l   t e c hni que s   a r e   d i s c u s s e i n   [ 1 6] ,   a n d i f f e r e n t   c o n v e r t e r   to p o l o g i e s   f o r   r e duc i n S R M   to r que   r i pp l e   a r e   di s c us s e i n   [ 17] .   T o r que   r i pp l e   w i t h   d i f f e r e n t   c o n v e r t e r   c o n f i gur a t i o n s   f o r   S R M   h a v e   b e e e v a l ua t e i n   [ 18] .   As   pe r   l i t e r a t ur e   r e vi e w,   c o n v e n t i o n a l   t or que   r i pp l e   r e duc t i o n   t e c hni que s   a i m   t o   im pr o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   S R M s   by   e nha n c i ng  t h e   de s i g n   o f   t h e   dr i ve   c i r c u i t ,   m o tor ,   c o n v e r t e r   c i r c u i t ,   c o n t r o l l e r   c i r c u i t ,   a n ot h e r   c o m po n e n t s .   C o n v e n t i o n a l   t o r qu e   r i pp l e   r e duc t i o n   t e c h ni que s   do  n ot  di s c u s s   t h e   s tud y   a n d   s e l e c t i o n   o f   s t a to r   a n r oto r   m a t e r i a l s   f o r   r e duc i n g   tor que   r i pp l e   i n   S R M s .   T h e r e   i s   a   n e e f o r   m o r e   r e s e a r c h   to  r e duc e   to r que   r i pp l e   i n   S R M   t h r o ugh   a   de t a i l e s t udy   a n pr o pe r   s e l e c t i o n   o f   s t a to r   a n r otor   m a t e r i a l s .   T hi s   pa pe r   pr o p o s e s   a   to r que   r i pp l e   r e duc t i o n   t e c h ni que   f o r   c o n ve n t i o na l   S R M   by   s ugg e s t i n g   c o n s t r uc t i o n a l   a n m a t e r i a l   c h a n ge s   i n   t h e   m o to r .   T h e   r e c o m m e n de hy br i a ppr o a c h   m o d i f i e s   i n   r oto r   p o l e   e m b r a c e   a l o n w i t h   t h e   a ppr o pr i a t e   s e l e c t i o n   o f   m a t e r i a l s   f o r   s t a tor   a n r oto r .   F i gur e   pr e s e n t s   t h e   m e t h o do l o g y   o f   t h e   r e s e a r c h   wo r k .           F i gur e   1.   M e t h o d o l o gy   o f   t h e   r e s e a r c h   wo r k       T hi s   pa pe r   i s   o r ga ni z e i n t o   s i x   s e c t i o n s .   S e c t i o n   i n t r o duc e s   t h e   to pi c   o f   t h e   r e s e a r c h   pa pe r s e c t i o n   e va l u a t e s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   h a r dwa r e   o f   c o n v e n t i o n a l   S R M   a v a il a bl e   i n   t he   m a r ke t ;   s e c t i o n   3   pr e s e n t s   t h e   s i m u l a t i o n   s t udi e s   o f   t h e   S R M   m o d e l   de ve l o pe us i n A NSYS   M a x we ll   s o f t wa r e ;   s e c t i o n   4   e x p l a i ns   t h e   pr o p o s e m e t h o to  r e duc e   t h e   tor que   r i pp l e   o f   t h e   s i m u l a t e S R M ;   s e c t i o n   pr e s e n t s   th e   r e s u l t   a n d i s c us s i o n s   a n s u m m a r i z e s   t h e   s i m u l a t i o r e s ul t s .   F i n a ll y ,   s e c t i o n   pr o v i d e s   t h e   c o n c l u s i o n   a n d   o u t l i ne s   t h e   f ut ur e   s c o pe   o f   t hi s   r e s e a r c h   wo r k.       2.   P E R F ORM AN CE   T E S T I NG  OF   CONV E NT I ONAL   S RM   HARD WAR E   F i gur e   s h o ws   t h e   c o n v e n t i o n a l   h a r dwa r e   m o de l   o f   S R M   w i t h   t h e   dr i v e   c i r c u i t   a n t e s t i n g   a r r a n ge m e n t .   T h e   s pe c if i c a t i o n s   o f   t h e   t e s t e S R M   a r e   4 - ph a s e ,   500   W ,   48   V,   14   A ,   2 , 000   r pm .   F i gur e   2( a )   s h o ws   t h e   m o to r   n a m e   p l a t e ,   F i gur e   2( b )   s h o ws   t h e   m o tor   dr i v e   c i r c u i t ,   a n F i gur e   2( c )   s h o ws   th e   S R M   m o t or   t e s t i n a r r a n g e m e n t .             ( a )   ( b )   ( c )     F i gur e   2.   Ha r dwa r e   m o de l   a n pe r f o r m a n c e   t e s t i n g   o f   500   W   S R M ;   ( a )   m o tor   s pe c i f i c a t i o ns ,     ( b )   m o tor   wi t h   dr i v e   c i r c u i t ,   a n d   ( c )   m o tor   t e s t i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i Vo l .   3 9 ,   N o .   1 ,   Ju ly   20 25 :   70 - 78   72   F i gur e   s h o ws   t h e   s pe e v /s   to r que   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   t h e   S R M   a v a i l a bl e   i n   t h e   m a r ke t .   T h e   gr a ph  s h o ws   t h a t   a n   o u t pu to r que   o f   2. 05  N - m   i s   o b t a i n e a t   t h e   r a t e s pe e o f   2 , 000   r pm .   T a bl e   pr e s e n t s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   S R M .   I t   i s   o b s e r v e t h a t   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   S R M   a va i l a bl e   i m a r ke t   i s   po or   a n n o   i n f o r m a t i o n   o n   to r que   r i pp l e   i s   a v a il a bl e .   W e   h a ve   to   de v e l o a   m oto r   wi t h   i nc r e a s e e f f i c i e n c y ,   i n c r e a s e d   to r que ,   a n r e duc e to r que   r i pp l e   f o r   E V   a pp l i c a t i o n s .           F i gur e 3.   S pe e v /s   to r que   c h a r a c t e r i s t i c   o f   S R M       T a bl e   1.   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   S R M   a v a il a bl e   i n   t h e   m a r ke t   P e r f or ma n c e  pa r a m e t e r   R a te d t or que   ( N - m)   E f f i c i e n c y  ( % )   S pe e d ( r p m )   C o n v e n ti o na m o t o r  p e r f or ma nc e   2.05   60   2 , 010       3.   S I M UL AT I ON  S T UD I E S   OF   CONV E NT I ON AL   S RM   U S I NG  AN S YS  M AX WE L L   T h e   s i m u l a t i o n   m o de l   o f   4 - ph a s e   8/6,   48   V,   500   W ,   14   A ,   2 , 000   r pm   S R M   h a v e   b e e n   de v e l o pe d   us i n A NSYS   M a x w e l l   s o f t wa r e   ( R M Xpr t   too l ) .   T h e   s t a tor   h a s   po l e s   a n t h e   r otor   h a s   po l e s .   M u l t i p l e   s i m u l a t i o ns   we r e   c a r r i e o u by   us i ng  t h e   s a m e   dr i v e   c i r c u i t   ( c o n t r o l   t y pe DC   a n c i r c u i t   t y pe f u l l   v o l t a ge ) .   An   a s ymm e t r i c   b r i dge   c o n ve r t e r   wa s   us e i n   t h e   de v e l o pe m o de l .   M oto r   pe r f o r m a n c e   wa s   t e s t e wi t h   a   c o n s t a n t   p o we r   l o a d,   c o n s i de r i ng  E a pp l i c a t i o ns ,   a n wa s   c h e c ke a t   a   t e m pe r a t ur e   o f   75   ° C   ( e nvi r o nm e n t a l   b o un da r y   c o n d i t i o n ) .   M a g n e t i c   v e c t o r   p ot e n t i a l   bo un da r y   c o n d i t i o ns   a r e   c o n s i de r e d.   A   t r a n s i e n t   s i m u l a t i o wa s   c a r r i e o u t   wi t h   a   s to p   t i m e   o f   0. 012  s e c o n ds   a n a   t i m e   s t e o f   6e - 05  s e c o n ds .   A   tot a l   d i o de   v o l t a ge   dr o p   o f   0. 5   V   h a ve   b e e n   a s s u m e d.   S t e e l   1008  ( b u l c o n duc t i vi t y 2, 000, 000  S /m ,   t h e r m a l   c o n d uc t i vi t y :     45  W / m · K ,   m a s s   de ns i t y 7, 875  kg/m ³ ,   s pe c i f ic  h e a t 481   J /kg· K )   a n s t e e l   1010  ( b u l c o n duc t i vi t y :   2, 000, 000  S /m ,   t h e r m a l   c o n du c t i vi t y 45  W / m · K ,   m a s s   de n s i t y 7, 872  kg/ m ³ ,   s pe c if i c   h e a t 448  J /kg· K )   we r e   s e l e c t e f o r   t h e   s i m u l a t i o n   wo r k.   M oto r   pe r f o r m a n c e   wa s   im pr o v e by   c h a n g in m o t or   c o n s t r uc t i o n a l   pa r a m e t e r s .   M u l t i p l e   s i m u l a t i o ns   we r e   c a r r i e o ut  by   c h a n g i ng  t h e   ge o m e t r i c a l   p a r a m e t e r s   o f   f o l l o w i ng  pa r t s   o f   m o to r :   a)   S t a tor i )   o u t e r   di a m e t e r ,   i i )   i nn e r   d i a m e t e r ,   i i i)   l e n gt h ,   i v )   s t a c ki n f a c to r ,   v )   s t e e l   m a t e r i a l   t y pe   vi )   n u m be r   o f   po l e s ,   a n d   vi i )   e m b r a c e .   b)   R oto r :   i )   o ut e r   di a m e t e r ,   i i )   i nn e r   d i a m e t e r ,   i i i)   l e n gt h ,   i v )   s t e e l   m a t e r i a l   t y p e ,   v )   s t a c k i n f a c to r   vi )   n u m be r   o f   po l e s vii )   e m br a c e ,   a n d   vii i )   y o ke   t h i c k n e s s .   c)   W i nd i ng:  i )   i n s u l a t i o n   t hi c k n e s s ,   i i )   e n a d j us t m e nt ,   i i i )   pa r a l l e l   b r a n c h e s ,   i v )   t u r n s   pe r   p o l e v )   n u m be r   o f   s t r a n ds ,   vi )   w i r e   wr a p ,   a n d   vi i )   w i r e   s i z e .   I n   t h e   a n a ly s i s   o f   t h e   s i m u l a t e S R M   m o de l ,   t h r e e   ke y   a s p e c t s   h a v e   b e e n   e x a mi ne d:  i n i t i a l ly ,   t or q ue   r i pp le   c h a r a c t e r i s t i c s   a r e   a s s e s s e d ;   s u bs e que n t l y ,   t h e   i m p a c t   o f   r oto r   p o l e   e m b r a c e   o n   pe r f o r m a nc e   i s   e v a l u a t e d;   a n d   f i na ll y ,   t h e   i nf l ue n c e   o f   d i f f e r e n t   m a t e r i a l s   u s e i t h e   s t a tor   a n r oto r   o n   t h e   m o to r s   o v e r a l l   p e r f o r m a n c e   i s   i nve s t i g a t e d.     3. 1.     T or q u e   r ip p le  c h ar a c t e r is t ic   Af t e r   m u l t i p l e   s im u l a t i o n s ,   t h e   f i na l   m o de l ,   r e f e r r e to  a s   t h e   s i m u l a t e m o de l ,   h a s   a n   e f f i c i e nc y   o f   77. 27%   a n a   r a t e to r que   o f   2. 355  N - m   a t   a   r a t e s pe e o f   2 , 017  r p m .   F i gur e   s h o ws   t h e   va r i a t i o n   o f   m o vi ng  t or que   wi t h   t i m e .   T h e   e f f i c i e n c y   o f   S R M   i s   t h e   r a t i o   o f   i t s   o ut pu p o we r   to   i t s   i n put   po we r .   T o r que   r i pp l e   i s   c a l c u l a t e i n   ( 1)   us i n s t a n da r f o r m u l a   [ 19] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752         T or que   r ippl e   minimiz ati on  and  pe r f or manc e   e nhanc e me nt  of  s w it c he r e luctanc e     ( Y oge s B .   M a ndak e )   73          ( )   =        ×   100   =     3 . 4558 1 . 8338 2 . 2361 × 100   =   72 . 537%   ( 1)           F i gur e   4.   T or que   r i pp l e   i n   s im u l a t e c o n v e n t i o n a l   S R M   m o de l       T a bl e   r e p r e s e n t s   t h e   c o m pa r i s o n   o f   c o n v e n t i o na l   m o to r   pe r f o r m a n c e   w i t h   t h e   de v e l o pe m o de l .   T h e   de v e l o pe m o de l   d e m o n s t r a t e s   b e tt e r   pe r f o r m a n c e   i . e . ,   hi g he r   e f f i c i e n c y   a n i m pr o v e t o r que   a t   n e a r l y   t h e   s a m e   r a t e d   s pe e d.   T h e   c o n ve n t i o na l   m o to r   l a c k s   to r que   r i pp l e   da t a ,   whi l e   t h e   s i m u l a t e S R M   m ode l   h a s   a   to r que   r i pp l e   o f   72. 537% .   Hi g h   t or que   r i pp l e   i s   a   m a j o r   dr a wb a c o f   S R M   c a u s i ng  i n c r e a s e a c o us ti c   n o i s e   a n vi br a t i o n s   i E a pp l i c a t i o ns .   T or que   r i pp l e   i s   r e d uc e u s i ng  t h e   pr o p o s e n o v e l   m e t h o di s c us s e in  s e c t i o n s   a n o f   t hi s   pa pe r .       T a bl e   2.   C o m pa r i s o n   o f   c o nv e n t i o n a l   m o t o r   pe r f o r m a n c e   w i t h   de v e l o pe S R M   P e r f or ma n c e  pa r a m e t e r   S pe e d ( r p m )   E f f i c i e n c y  ( % )   T or qu e  ( N - m)   T or qu e  r ip pl e  ( % )   C o n v e n ti o na m o t o r   p e r f or ma nc e   2 , 010   60   2.05   N o a v a il a bl e   S im ul a te d   m o t or  p e r f o r ma nc e   2 , 017   77.27   2.355   72.537       3. 2.     E val u at ion   of   t h e   im p ac t   of   r ot or   p ol e   e m b r ac e   P o l e   e m b r a c e   i s   t h e   r a t i o   o f   a c t ua l   po l e   a r c   t o   p o l e   p i t c h   [ 20] .   A   c h a n ge   i r oto r   p o l e   ge o m e t r y   c h a n g e s   i n du c t a n c e ,   whi c h   a f f e c t s   c ur r e n t ,   i n pu p o we r   a n t h e r e f o r e   e f f i c i e n c y   [ 21] .   W h e n   th e   r oto r   e m b r a c e   i s   i nc r e a s e d,   s m o o t h e r   i n t e r a c t i o n   a n i nc r e a s e o v e r l a b e t we e n   s t a to r   a n r otor   p o l e s ,   a lo n w i t h   r e duc e c o ggi n to r que ,   de c r e a s e   to r que   r i pp l e   i n   S R M s .   Ho we v e r ,   a n   i n c r e a s e   i n   r oto r   p o l e   e m b r a c e s   r e s u l t s   i n   hi g h e r   i r o n   l o s s e s ,   i n c r e a s e c o r e   l o s s e s   a n hi g h e r   i n duc t a n c e ,   whi c h   r e duc e   t h e   m o to r   e f f i c i e nc y.   On   t h e   ot h e r   h a n d,   i n c r e a s e r oto r   e m b r a c e   a l s o   r a i s e s   t h e   r a t e d   to r que   o f   t h e   m o to r   due   to  b e tt e r   m a g ne t i c   c o upl i ng   b e t we e n   t h e   s t a tor   a n r oto r   [ 22] - [ 24] .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   s im u l a t e S R M   m o de l ,   a   4 - ph a s e ,   48   V,     500  W ,   8/6  P o l e   m o to r   o pe r a t i n a t   2 , 000   r pm   i s   c h e c ke w i t h   d if f e r e n t   r otor   p o l e   e m br a c e s .   T a bl e   s h o ws   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   s im u l a t e S R M   m o de l   a t   d if f e r e n t   v a l ue s   o f   r otor   p o l e   e m b r a c e .   F r o m   t hi s   t a bl e ,   i t   i s   o b s e r v e t h a t   w i t h   a n   i nc r e a s e   i n   r o tor   e m b r a c e ,   tor que   r i pp l e   de c r e a s e s ;   h o we v e r ,   i t   a l s o   de c r e a s e s   e f f i c i e n c a n i n c r e a s e s   t h e   r a t e d   to r que   o f   t h e   m o to r .   T hi s   m e t h o i n d i v i dua ll y   f a il s   to  de c r e a s e   tor que   r i pp le  wi t h o ut  a f f e c t i n t h e   e f f i c i e nc y   a n r a t e to r que   o f   t h e   m o to r .       T a bl e   3.   E f f e c t   o f   i n c r e a s i ng  r otor   p o l e   e m b r a c e   o n   pe r f o r m a n c e   o f   s im u l a t e d   S R M   R o t o r  p o l e   e mbr a c e   E f f i c i e n c y   R a te d t or que   T or qu e  r ip pl e   0.4   77.27%   2.355 N - m   72.537%   0.445   76.08%   2.766 N - m   56.2835%   0.5   73.19%   3.367 N - m   41.34%   0.6   58.4592%   4.936 N - m   30.17%     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i Vo l .   3 9 ,   N o .   1 ,   Ju ly   20 25 :   70 - 78   74   3. 3.     I n ve s t igat ion   of   t h e   m at e r ial s   u s e d   f o r   s t at or   an d   r ot o r   P e r f o r m a n c e   o f   t h e   s im u l a t e S R M   m o de l   ( 4 - ph a s e ,   48   V,   500   W ,   8/6  P o l e ,   2 , 000  r pm )   i s   c h e c k e d   w i t h   d i f f e r e n t   m a t e r i a l s   f o r   t h e   s t a tor   a n r oto r .   S tee l   1008  a n s t e e l   1010  a r e   us e f o r   t h e   s t a tor   a n d   r otor   o f   t h e   S R M .   S t e e l   1008  h a s   l o w   c a r b o n   c o n t e n t   c o m pa r e to   s t e e l   1010,   r e s u l t i n i n   l o hy s t e r e s i s   l o s s e s ,   hi g pe r m e a bil i t y ,   a n b e t t e r   m a g n e t i c   pe r f o r m a nc e .   S t e e l   1008  h a s   m o de r a t e   m a g ne t i c   pe r m e a bi li t y ,   goo m a g n e t i c   pr o pe r t i e s ,   a n l o e l e c t r i c a l   c o n duc t i vit y ,   whi c h   h e l ps   i n   r e duc i n e dd y   c ur r e n t s   a n c o r e   l o s s e s .   S t e e l   1010  h a s   s li g h t l y   hi g h e r   c a r b o n   c o n t e n t h a n   s t e e l   1008,   pr o v i d i ng  hi g h   m e c h a ni c a l   s t r e n gt a n t h e   a bil i t y   t o   h a n d l e   hi g h   m a g n e t i c   f l u x   de n s i t i e s .     S t e e l   1010  a l s o   h a s   hi g he r   m a g ne t i c   pe r m e a bil i t y ,   whi c h   o f f e r s   s l i g h t l y   b e t t e r   pe r f o r m a nc e ,   a n i t s   l o e l e c t r i c a l   c o n duc t i vi t y   h e l p s   r e duc e   e dd y   c ur r e n t   l o s s e s .   Us i ng  s t e e l   1008  f o r   t h e   s t a tor   a n s t e e l   1010  f o r   t h e   r otor   i n   a n   S R M   l e a d s   to  a   r e duc t i o n   i n   tor que   r i pp l e   due   to  s m o ot h e r   f l u x   d i s t r i b ut i o n   a n goo d   m a g n e t i c   i n t e r a c t i o n .   T hi s   c o m bi na t i o n   a l s o   s l i g h t l y   i nc r e a s e s   e f f i c i e n c y   due   to  r e duc e c o r e   l o s s e s   i n   t h e   s t a to r   a n e f f i c i e n t   m a g ne t i c   c o upl i ng  w i t h   t h e   r oto r .   A dd i t i o n a ll y ,   u s i ng  s t e e l   1008  f o r   t h e   s t a tor   a n s t e e l   1010  f o r   t h e   r otor   i n c r e a s e s   t h e   r a t e to r que   o f   m o to r   b e c a u s e   b e t t e r   f l u x   m a n a ge m e n t   i n   t hi s   c o m bi na t i o n   e nh a n c e s   t h e   a bil i t y   t h a n d l e   hi g h e r   f l u x   de ns i t i e s   a n m e c h a ni c a l   s t r e s s   [ 10] ,   [ 25] - [ 27] .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   s i m u l a t e S R M   m o de l ,   a   4 - pha s e ,   48   V,   500  W ,   8/6  P o l e   m o t or   o pe r a t i n a t   2 , 000  rp m   i s   c h e c k e w i t d i f f e r e n t   s t a to r   a n r otor   m a t e r i a l   c o m bi na t i o n s   ( s t e e l   1008  a n s t e e l   1010) .   T a bl e   pr e s e n t s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   s im u l a t e S R M   us i ng  v a r i o us   c o m bi na t i o n s   o f   s t a to r   a n r otor   m a t e r i a l s .   I i s   e vi de n t   f r o m   T a bl e   t h a t   e m p l o yi ng  s t e e l   1008  f o r   t h e   s t a tor   a n s t e e l   1010  f o r   th e   r oto r   l e a d s   t o   a   r e duc t i o n   i n   t o r que   r i pp l e ,   a l t h o ugh   t hi s   r e duc t i o n   i s   l e s s   s i g nif i c a n t   c o m pa r e t o   t h e   a ppr o a c h   o f   i nc r e a s i n r o to r   p o l e   e m b r a c e .   A dd i t i o n a ll y ,   t hi s   m a t e r i a l   c o m bi na t i o n   r e s u l t s   i a   m o de s t   i m pr o ve m e n t   i b o t h   e f f i c i e nc y   a n r a t e to r que .   Ho we v e r ,   t hi s   m e t h o do e s   n ot   e f f e c t i v e ly   r e duc e   t or que   r i pp l e   w i t h o ut  im pa c t i n t h e   m o to r s   e f f i c i e nc y   a n r a t e d   to r qu e .   F ur t h e r ,   T a bl e   r e pr e s e n t s   a   c o m pa r a t i ve   a n a ly s i s   o f   to r que   r i pp l e   r e duc t i o n   t e c hni que s   u s i ng  r oto r   p o l e   e m b r a c e   a n s t a to r   a n r otor   m a t e r i a l s .       T a bl e   4 .   E f f e c t   o f   c h a n g i ng  s t a to r   a n r otor   m a t e r i a l   o n   pe r f o r m a nc e   o f   s im u l a t e S R M   m o de l   S r .   N o .   S ta to r  ma te r ia l   R o t o r  ma t e r ia l   E f f i c i e n c y  ( % )   R a te d t or que   (N - m)   T or qu e  r ip pl e  ( % )   1   S te e l_ 1010   S te e l_ 1010   77.27   2.335   71.81   2   S te e l_ 1008   S te e l_ 1008   78.59   2.335   69.62   3   S te e l_ 1010   S te e l_ 1008   77.47   2.353   69.27   4   S te e l_ 1008   S te e l_ 1010   78.3929   2.337   69.58       T a bl e   5 .   C o m pa r i s o n   o f   to r que   r i pp l e   r e duc t i o n   t e c hni que s   T e c hni qu e   A dv a nt a ge s   D is a dv a nt a ge s   E f f e c ti ve ne s s   I mpl e m e nt a ti o c o mpl e x it y   C o s i mpl ic a ti o ns   I nc r e a s e  i r o t o r   po l e   e mbr a c e   S ig ni f i c a nt  r e duc t i o in  t or que   r ip pl e i nc r e a s e s  t o r qu e   M a y   r e du c e   e f f ic i e n c y i n c r e a s e s   c o r e  l o s s e s   H ig h   H ig h   M o de r a te   S ta to r  a nd r o t o r   ma te r ia s e le c ti o n   R e duc e s   t o r qu e  r ip pl e   a nd c o r e  l o s s e s ;   s li ght   e f f ic i e n c y   ga in   M a te r ia a v a il a bi li t y   a nd pr oc e s s in g c a be   c ha ll e ngi ng   M o de r a te  t o   h ig h   M o de r a te   M o de r a te  t o   h ig h       4.   P ROP O S E M E T HO D   T h e   m e t h o o f   i n c r e a s i ng  r oto r   p o l e   e m br a c e s   a l o n e   f a il e to   r e duc e   tor que   r i pp l e   w i t h o ut  a   de c r e a s e   i n   e f f i c i e n c y   a n r a t e tor que .   S i m il a r ly ,   t h e   m e t h o o f   d i f f e r e n t   s t a to r   a n r oto r   m a t e r i a l   a lo n e   wa s   n o s uf f i c i e n t   to   r e duc e   tor que   r i pp l e   w i t h o ut  r e du c i n e f f i c i e n c y   a n r a t e tor que .   B a s e o n   t hi s   a na l y s i s ,   in  t hi s   p a pe r ,   we   ha ve   pr o po s e a   n o ve l   hybr i d   a p pr o a c h   t ha t   s u gg e s t s   a n   i nc r e a s e   i r o t o r   po l e   e mbr a c e   a l o ng   w i t d if f e r e n t   m a t e r i a l   u s e f o r   s t a t o r   a n d   r o to r .   T he   m e t h o pr o po s e i t hi s   p a p e r   r e c o m m e nd s   e nha nc i ng   r o t o r   po l e   e m br a c e   a nd  ut il i z i ng   s t e e l   1 0 08  f o r   t he   s t a t o r   a l o ngs i d e   s t e e l   10 10   f o r   t he   r o to r   i a   c o nve nt i o na l .     T hi s   m e t h o f o c us e s   o n   t h e   p ot e n t i a l   o f   s e l e c t i n g   a ppr o pr i a t e   m a t e r i a l s   f o r   t h e   s t a tor   a n r otor   to  r e duc e   tor que   r i pp l e   i n   S R M ,   a   to pi c   t h a t   wa s   n ot   a ddr e s s e i n   c o nv e n t i o n a l   t o r que   r i pp l e   r e duc t i o t e c h ni que s .   T h e   m a i a d v a n t a ge   o f   t hi s   m e t h o i s   t h a t   i t   c a n   s i g ni f i c a n t l y   r e duc e   t or que   r i pp l e   i n   S R M   ( by  n e a r ly   24. 52% )   w i t h o u t   c o m pr o m i s i ng  t h e   e f f i c i e nc y   o r   r a t e to r que   o f   t h e   m o t or .   F i gur e   s h o ws   t h e   2D  a n d   3D  m o de l   o f   pr o po s e S R M   s o f t wa r e   m o de l .   F i gu r e   5( a )   s h o ws   2D  m o de l   a n F i gur e   5( b )   s h o ws   3 m o de l   o f   t h e   pr o p o s e S R M   s o f t wa r e   m o de l .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752         T or que   r ippl e   minimiz ati on  and  pe r f or manc e   e nhanc e me nt  of  s w it c he r e luctanc e     ( Y oge s B .   M a ndak e )   75       ( a )   ( b )     F i gur e   5.   S i m u l a t i o n   o f   pr o p o s e S R M   m o de l   w i t i m pr o v e pe r f o r m a n c e   ( a )   2D  m o de l   a n ( b )   3D  m o de l       5.   RE S UL T S   AN DI S CU S S I ON   T h e   pr o p o s e n o v e l   m e t h o f o r   r e duc i n t or que   r i pp l e   c o m bi ne s   t h e   e f f e c t   o f   i nc r e a s e   i n   t h e   r oto r   po l e   e m b r a c e   a n us e   o f   s t e e l   1008   f o r   t h e   s t a to r   a n s t e e l   1010  f o r   t h e   r oto r   to  o v e r c o m e   t h e   l im i t a t i o n s   o f   e a c h   i n d i v i dua l   c a s e   a s   i nv e s t i g a t e i n   s u bs e c t i o n s   3. a n 3. 3.   F i gur e   s h o ws   t h e   v a r i a t i o n   o f   m o vi n to r que   w i t h   t i m e .   He r e   i n   ( 2) ,   tor que   r i pp l e   a f t e r   t h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   pr o p o s e m e t h o i s   c a l c u l a t e us i n s t a n da r f o r m u l a .            ( )   =        ×   100   =   3 . 8472 2 . 3919 2 . 6580 × 100   =   54 . 75%   ( 2)           F i gur e   6.   T or que   r i pp l e   i n   s im u l a t e S R M   a f t e r   i mp l e m e n t a t i o n   o f   n o v e l   t o r que   r i pp l e   r e duc t i o n   t e c hni que       T a bl e   s h o ws   t h e   pe r f o r m a nc e   o f   s im u l a t e S R M   m o de l   a f t e r   i m p l e m e n t i n pr o po s e m e t h o o f   r e duc i n to r que   r i pp l e .   T o r que   r i pp l e   o f   s im u l a t e S R M   m o de l   ge t   r e duc e d   wi t h   n e a r ly   s a m e   e f f i c i e n c y   a n to r que   o f   m o to r .   T o r que   r i pp l e   o f   s im u l a t e m o t or   ge t   r e duc e f r o m   72. 537%   to  54. 75 % .       T a bl e   6.   P e r f o r m a nc e   o f   s im u l a t e d   S R M   m o de l   a f t e r   i m p l a n t i n pr o p o s e to r que   r i pp l e   r e duc t i o n   t e c hni que   C o ndi ti o n   S ta to r   ma te r ia l   R o t o r   ma te r ia l   R o t o r  p o l e   e mbr a c e   E f f i c i e n c y   (%)   R a te to r qu e   (N - m)   T or qu e   r ip pl e   (%)   S im ul a te d S R M  pe r f o r ma nc e  a f t e r   im pl e m e nt in g n ove h y br id   te c hni qu e   ( I nc r e a s e  i n r o t o r  p ol e   e mbr a c e  a nd c ha ng e   in  s ta to r  a nd r o t o r   ma te r ia l)   S te e l_ 1008   S te e _1010   0.445   77.37   2.7487   54.75   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i Vo l .   3 9 ,   N o .   1 ,   Ju ly   20 25 :   70 - 78   76   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   s im u l a t e S R M   un de r   va r i o us   c o nf i gur a t i o ns   i s   s u mm a r i z e i n   T a bl e   7,   hi g hli g h t i n t h e   im pa c t   o f   r oto r   p o l e   e m b r a c e   a d j us t m e n t s   a n m a t e r i a l   c h o i c e s   f o r   t h e   s t a to r   a n r oto r .   I ni t i a l ly ,   t h e   S R M   i n   i t s   unm o d if i e s t a t e   ( us i n s t e e l   101 f o r   b ot h   t h e   s t a tor   a n r oto r   wi t h   a   r oto r   p o l e   e m b r a c e   o f   0. 4)   e x hi b i t e a n   e f f i c i e nc y   o f   77. 28% ,   a   r a t e d   to r que   o f   2. 36  N - m ,   a n a   tor que   r i pp l e   o f   72. 54% .   T h e   f i r s t   m o d i f i c a t i o n   i nv o l v e s o l e ly   i n c r e a s i ng  t h e   r otor   p o l e   e m br a c e   t o   0 . 445  whi l e   ke e p i n t h e   s t a to r   a n r otor   m a t e r i a l s   a s   s t e e l   1010.   T h i s   a d j u s t m e n t   l e t a n   e f f i c i e n c y   o f   76. 08%   a n a   r a t e t o r que   o f   2. 77  N - m .   Not a bl y ,   t or que   r i pp l e   wa s   s i g ni f i c a n t l y   r e duc e t o   56 . 28% ,   de m o ns t r a t i n t h a t   i n c r e a s i n r oto r   po l e   e m b r a c e   c a n   e f f e c t i v e ly   r e duc e   to r que   r i pp l e ,   a l b e i t   w i t h   a   m i n o r   de c r e a s e   i n   e f f i c i e n c y .       T a bl e   7.   P e r f o r m a nc e   o f   s im u l a t e S R M   m o de l   a t   d i f f e r e n t   c o n d i t i o ns   C o ndi ti o n   S ta to r   ma te r ia l   R o t o r   ma te r ia l   R o t o r  p o l e   e mbr a c e   E f f i c i e n c y   (%)   R a te to r qu e   (N - m)   T or qu e   r ip pl e   (%)   B e f or e   m o di f i c a ti o n   S te e l_ 1010   S te e l_ 1010   0.4   77.2781   2.35519   72.537   W it h o nl y  i n c r e a s e  i r o t o r  p o l e   e mbr a c e   S te e l_ 1010   S te e l_ 1010   0.445   76.08   2.766   56.2835   W it h o nl y   c ha nge  i n s ta t o r  a nd r ot o r  ma t e r ia l   S te e l_ 1008   S te e l_ 1010   0.4   78.3929   2.337   69.58   A f t e r   im pl e me nt in g a  nove h y b r id  t e c hni qu e   ( I nc r e a s e  i n r o t o r  p ol e   e mbr a c e  a nd c ha ng e  i s ta to r  a nd r o t o r  ma t e r ia l)   S te e l_ 1008   S te e l_ 1010   0.445   77.37   2.7487   54.75       I n   t h e   s e c o n c o nf i gur a t i o n ,   o nl y   t he   s t a tor   m a t e r i a l   wa s   c h a n g e to   s t e e l   1008  w hi l e   m a i n t a i n i ng   s t e e l   1010  f o r   t h e   r otor   a n a   p o l e   e m b r a c e   o f   0. 4.   T h i s   m o d i f i c a t i o n   r e s u l t e i a   s li g h t   i m pr o v e m e n t   i e f f i c i e nc y   t 78 . 39%   b ut  o nl y   m o de s t l y   a f f e c t e r a t e d   to r que ,   whi c h   s too d   a 2. 34   N - m .   T h e   to r qu e   r i pp l e ,   h o we v e r ,   de c r e a s e t o   69 . 58% ,   s ugge s t i n t h a t   m a t e r i a l   s e l e c t i o n   a l o n e   pr o vi de s   a   m o de r a t e   i m pa c t   on   t or que   r i pp l e .   T h e   n o v e l   hy b r i t e c hni qu e ,   s i m u l t a n e o us ly   c o m b i n i ng  b o t h   t h e   i nc r e a s e r o tor   p o l e   e m b r a c e   ( 0. 445)   a n t h e   m a t e r i a l   c h a n g e   f o r   t h e   s t a to r   ( s t e e l   1008)   a n r oto r   ( s t e e l   1010) ,   a c hi e ve a   b a l a n c e d   e nh a nc e m e n t   a c r o s s   a l l   m e t r i c s .   T h e   r e s ul t i n c o n f i gur a t i o n   y i e l de a n   e f f i c i e n c y   o f   77. 37% ,   a   r a t e to r que   o f   2. 75  N - m ,   a n a   to r que   r i pp l e   o f   54. 75% .   T hi s   o ut c o m e   hi g hli g h t s   t h a t   t h e   pr o p o s e a ppr o a c h   c a e f f e c t i v e ly   r e duc e   to r que   r i pp l e   whil e   m a i n t a i ni n e f f i c i e n c y   a n r a t e tor que ,   i n d i c a t i n i t s   pot e n t i a l   f o r   im pr o v e S R M   pe r f o r m a nc e ,   e s pe c i a ll y   i a pp li c a t i o n s   de m a n d i ng  s m o o t h e r   o pe r a t i o n .   S u m m a r i z i n t h e   d i s c us s i o n ,   t h e   a ppr o pr i a t e   s e l e c t i o n   o f   m a t e r i a l   f o r   s t a to r   a s   we l l   a s   r o tor   a n r otor   po l e   e m b r a c e   p l a y s   a   c r uc i a l   r o l e   i n   r e duc i n to r q ue   r i pp l e   a n e nha n c i ng  t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   S R M   dr i ve   s y s t e m   f o r   EV s .   T h e   e f f i c i e nc y   a n to r que   o f   t h e   pr o p o s e s i m u l a t e m o to r   a r e   s upe r i o r   to   th o s e   o f   c o n v e n t i o n a l   S R M s   a v a il a bl e   i n   t h e   m a r ke t .   T or que   r i pp l e   i n   t h e   c o n v e n t i o n a l   S R M   h a s   b e e n   r e duc e b y   24. 52%   wi t h   n e a r ly   t he   s a m e   e f f i c i e n c y   a n r a t e to r que .       6.   CONC L USI ON   T hi s   pa pe r   pr e s e n t s   o n go i n r e s e a r c h   a n de ve l o pm e n t   e f f o r t s   to   e n ha n c e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   S R M s   f o r   EV   a ppl i c a t i o n s .   T h e   s t ud y   hi g hli g h t s   t h e   s i g nif i c a n t   p ot e n t i a l   o f   s t a to r   a n r oto r   m a t e r i a l s   f o r   r e duc i n g   to r que   r i pp l e   i S R M .   T h e   t e s t i n o f   a n   8/6  P o l e ,   48   V,   500   W ,   2 , 000  r pm   c o nv e n t i o n a l   S R M   h a r dwa r e   i s   c o n duc t e to  a ddr e s s   t h e   poor   pe r f o r m a n c e   o f   S R M   a v a il a bl e   i n   m a r ke t .   Al s o ,   s i m u l a t i o n   s t ud i e s   o f   t h e   s a m e   S R M   h a v e   b e e n   pe r f o r m e us i n A NSYS   M A X W E L L   to  s e pa r a t e l y   a s s e s s   t h e   i n d i v i dua l   im pa c t   o f   i nc r e a s e   i n   r oto r   e m b r a c e   a n d i f f e r e n t   m a t e r i a l   o f   s t a to r   a n r otor .   S R M   dr i v e   s y s t e m   pe r f o r m a nc e   c a n   b e   i m pr o v e d   t h r o ugh   c o n s t r uc t i o n a l   c h a n g e s   a n pr o pe r   s e l e c t i o n   o f   s t a to r   a n r otor   m a t e r i a l s .   T hi s   wo r k   pr o p o s e s   a   n o v e l   t e c h ni que   t o   r e duc e   to r que   r i pp l e   o f   S R M s .   T h e   r e s u l t s   o f   t h e   s t u d y   s h o t h a t   to r que   r i pp l e   i s   r e duc e by  24. 52%   wi t h o ut   a   r e duc t i o n   i n   t h e   e f f i c i e nc y   a n r a t e d   to r que   o f   t h e   m oto r   2D  a n 3D  m o de l s   o f   th e   S R M   we r e   de v e l o pe us i n A NSYS   M a x w e l l   s o f t wa r e .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   s i m u l a t e S R M   m o de l   i s   b e t t e r   c o m pa r e to   t h e   c o n v e n t i o n a l   S R M   a va i l a bl e   i n   m a r ke t .   ( e . g . ,   r a t e d   to r que = 2. 74   N - m ,   e f f i c i e n c y = 77. 37%   a t   r a t e d   s pe e o f   2 , 000   r pm t o r que   r i pp l e = 54. 75% ) .   T h e r e by ,   i t   c a n   b e   c o n c l ude t h a t h e   tor que   r i p p l e   o f   a   c o n v e n t i o n a l   S R M   c a n   b e   r e duc e by   i nc r e a s i n t h e   r otor   p o l e   e m br a c e   a n u s i ng  pr o pe r   s e l e c t i o n   o f   m a t e r i a l   i . e . ,   s t e e l   1008  f o r   t h e   s t a to r   a n s t e e l   1010  f o r   r oto r .   A   h a r dwa r e   m o de l   o f   t h e   s im u l a t e S R M   m o de l   w i ll   b e   pr e pa r e i n   t h e   f ur t h e r   s t a ge s   o f   t h e   r e s e a r c h .   T h e   pr o p o s e s y s t e m   c a n   b e   s t udi e w i t d i f f e r e n t   S R M   c o n t r o l l e r s   ( e . g. ,   I T C   a n A T C )   a n v a r i o us   m a t e r i a l s   u s i ng  pr o f e s s i o n a l   s o f t wa r e ,   s uc h   a s   A NSYS   M a x we ll .   I n t e gr a t e I T C ,   A T C ,   a n C C C   ( c h o ppe c ur r e n c o n t r o l )   w i t h   t h e   pr o p o s e de s i g n   c a l e a t a   m o r e   e f f i c i e n t ,   r e l i a bl e ,   a n s m o ot h - o pe r a t i n S R M ,   pa r t i c u l a r l y   b e n e f i c i a l   f o r   EV   a ppl i c a t i o n s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752         T or que   r ippl e   minimiz ati on  and  pe r f or manc e   e nhanc e me nt  of  s w it c he r e luctanc e     ( Y oge s B .   M a ndak e )   77   AC K NOWL E DGE M E NT S   A ut h o r s   a r e   s i n c e r e l y   gr a t e f u l   t o   t h e   B h a r a t i   V id y a pe e t h   ( De e m e to   b e   Uni v e r s i t y ) ,   C o l l e ge   o f   E n g i n e e r i n g,   P un e   a n i t s   a l u m n i   a s s o c i a t i o n   f o r   f un d i ng  t hi s   r e s e a r c h .       F UN DI NG  I N F ORM AT I ON    I n   t hi s   r e s e a r c h ,   B h a r a t i   V i d y a pe e t h   ( De e m e to  b e   U ni ve r s i t y ) ,   C o l l e ge   o f   E n g i ne e r i ng,   P un e ,   a n d   i t s   a l u m n i   a s s o c i a t i o n   h a v e   f u n de t h e   h a r dwa r e   m o de l   de v e l o p m e n t   o f   a   s i m u l a t e s w i t c h e r e l uc t a n c e   m o t or .       AU T HO CONT RI B UT I ONS   S T AT E M E NT       Nam e   of   Aut h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Yo ge s h   B .   M a n da k e                               De e pa S .   B a n ka r                               Ami t   L .   Ne h e t e                                 C     C o n c e pt ua li z a ti o n   M     M e th o d o l o g y   So     So f twa r e   Va     Va li da ti o n   Fo     Fo r ma a na l y s is   I     I nve s ti ga ti o n   R     R e s o u r c e s   D   :   D a ta  C ur a ti o n   O   :   W r it in -   O r ig in a D r a f t   E   :   W r it in -   R e v i e w  &   E di ti ng   Vi     Vi s ua li z a ti o n   Su     Su pe r v is io n   P     P r o j e c a dmi ni s tr a ti o n   Fu     Fu ndi ng a c qui s it i o n         CONF L I CT   OF   I NT E RE S T   S T AT E M E NT     A ut h o r s   s t a t e   n c o nf li c t   o f   i n t e r e s t .       DA T AV AI L AB I L I T Y   De r i v e da t a   s uppor t i n t h e   f i nd i ngs   o f   t hi s   s t ud y   a r e   a v a i l a bl e   f r o m   t h e   c o r r e s po n d i n a ut h o r   M r .   Yo ge s h   B .   M a n da k e   o n   r e que s t .       RE F E R E NC E S   [ 1]   S J K ha r e ,   S S in gh,  S .   R oy ,   Y B M a nda ke a nd   D S B a nka r A na l y s is   a n o pt im i z a ti o of   f a ul t   -   t o le r a nt   b e ha v i o u r   of   mo t or s  i n e l e c tr i c   ve hi c ul a r  s y s t e ms ,”  i L e c tu r e  N ot e s  i N e tw or k s  and Sy s te m s , v o l.  671  L N N S , 2023, pp. 23 38.   [ 2]   S S P ha ta k,  Y .   B M a nda ke a nd   D S B a nka r D e ve l o pm e nt   a nd  pe r f or ma nc e   a na l y s is   of   s w it c h e r e lu c ta nc e   m o t o r   f o r   E - r ic ks ha w ,”   I ndi an J our nal  of  Sc ie nc e  and T e c hnol ogy , v o l.  14,  no . 38, pp. 2916 2933, O c t.  2021, d o i:  10.17485/i js t/ v 14i 38.17 13.   [ 3]   X D X ue K W E C he ng,  a nd  N C .   C he ung,  S e le c ti o of   e l e c tr i c   m o t o r   dr i ve s   f or   e l e c tr i c   ve hi c le s ,”   2008  A us tr al as ia n   U ni v e r s it ie s  P ow e r  E ngi ne e r in g C onf e r e nc e , A U P E C  2008 , 20 08.   [ 4]   I . H us a in E le c tr ic  and  hy br id  v e hi c le s :  de s ig f undam e nt al s , S E C O N D  E D I T I O N . C R C  P r e s s , 2010.   [ 5]   Y . B . M a nda ke  a nd D . S . B a nka r , “ S e le c ti o of   dr i ve  s y s t e f or  e l e c tr i c   ve hi c le ,”   I T E E  J our nal , vo l.  8, n o . 6, 2019.   [ 6]   R T N a a y a gi   a nd  V .   K a ma r a j,   M in im iz a ti o n   of   t o r qu e   r ip pl e   in   s w it c h e d   r e lu c ta nc e   ma c hi n e   f or   di r e c dr i v e   a ppl i c a ti o ns ,”   P r oc e e di ngs   -   I E E E   2005  I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  E m e r gi ng  T e c hnol ogi e s I C E T   2005 pp.  388 392,  2005,  do i:   10.1109/I C E T .2005.1558913.   [ 7]   S H S ha h,  Y C W a ng,  D S hi a nd  J X .   S he n,  I nve s ti g a ti o of   t or que   a nd  r e du c ti o of   t o r qu e   r ip pl e s   th r o ugh  a s s is te d -   po l e s   in   l o w - s pe e d,  hi gh - t o r qu e   d e ns it y   s po k e - ty p e   P M S M s ,”   M ac hi ne s v o l.   12,  n o 5,  p.   327,  M a y   2024,  do i:   10.3390/m a c hi n e s 12050327.   [ 8]   Y B o u ma a li f   a nd  H O ua di A   n o nl in e a r   S R M   c o nt r o ll e r   de s ig f o r   t o r qu e   r ip pl e   r e du c ti o w it a c c o unt in f or   ma gne ti c   s a tu r a ti o n,”   I F A C - P ape r s O nL in e , vo l.  55, n o . 12, pp. 240 245,  2022, do i:  10.1016/j . i f a c ol .2022.07.318.   [ 9]   R K r is hna n,  S w it c h e r e lu c ta nc e   m o t o r   d r i v e s m o d e li ng,  s i mul a ti o n,  a na l y s is d e s ig n,  a nd  a ppl ic a ti o ns ,”   Sw it c he R e lu c ta nc e   M ot or  D r iv e s :  M ode li ng, Simulat io n, A nal y s is , D e s ig n, and A ppl ic at io ns , pp. 1 398, 2017, do i:  10.1201/978142004 1644.   [ 10]   R V in a y a kuma r M A la z a b,  K P S o ma n,  P P oo r na c ha ndr a n,   A A l - N e mr a t,   a nd  S V e nka tr a ma n,  D e e l e a r ni ng  a ppr o a c f or   in te ll ig e nt  i nt r us io n d e t e c ti o n s y s t e m,”   I E E E  A c c e s s , v o l.  7, pp.  41525 41550, 2019, do i:  10.1109/AC C E S S .2019.2895334.   [ 11]   M D e e pa k,  G J a na ki a nd  C B ha r a ti r a ja P o w e r   e l e c tr o ni c   c o n ve r t e r   t o p o l o g ie s   f o r   s w it c h e r e lu c ta n c e   m o t o r   t o w a r ds   t o r que   r ip pl e  a na l y s is ,”   M at e r ia ls  T oday :  P r oc e e di ngs , vo l.  52, pp. 16 57 1665, 2022, do i:  10.1016/j . ma tp r .2021.11.284.   [ 12]   C G a n,  J W u Q S un,  W K o ng,  H .   L i,   a nd  Y H u,  A   r e v i e w   o n   ma c hi n e   t o p o l o gi e s   a nd  c o n tr o t e c hni qu e s   f o r   l o w -   no is e   s w it c h e r e lu c ta nc e   m o t o r s   in   e l e c t r i c   v e hi c l e   a ppl i c a ti o ns ,”   I E E E   A c c e s s v o l.   6,  pp.  31430 31443,  2018,  do i:   10.1109/AC C E S S .2018.2837111.   [ 13]   G F .   L ukma a nd   J W A hn,  T o r qu e   r ip pl e   r e du c ti o of   s w it c h e r e lu c ta nc e   m o t o r   w it h   n o n - uni f or a i r - ga a nd  a   r ot o r   h ol e ,”   M ac hi ne s , vo l.  9, n o . 12, 2021, d o i:  10.3390/m a c hi ne s 9120348.   [ 14]   A . P il la i,  S .  A nur a dha K . V G a nga dha r a n, P . U m e s ht , a nd S .   B ha kt h a , “ M o d e li ng a nd  a na l y s is   of  a ve r a g e  t o r qu e   c o nt r o s tr a te g y   o s w it c h e r e lu c ta nc e   m o t o r   f or   e - m o bi li t y ,”   in   P r oc e e di ngs   o f   C O N E C C T   2021:   7t I E E E   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on   E le c tr oni c s , C om put in g and C om m uni c at io n T e c hnol ogi e s J ul .  2021, pp. 1 6, do i:   10.1109/C O N E C C T 52877.2021.9622731.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i Vo l .   3 9 ,   N o .   1 ,   Ju ly   20 25 :   70 - 78   78   [ 15]   X S un,  Y X io ng,  J Y a ng,  a nd  X T ia n,  T or que   r ip pl e   r e du c t io f or   a   12/ s w it c he r e lu c ta n c e   m o t o r   ba s e o a   n ov e s li di ng  mo d e   c o nt r o s tr a t e g y ,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on  T r ans por ta ti on  E le c tr if ic at io n vo l.   9,  n o 1,  pp.  359 369,   M a r 2023,    do i:  10.1109/ T T E .2022.3161078.   [ 16]   X G a o X W a ng,  Z L i,   a nd  Y Z h o u,  A   r e v i e w   of   t o r qu e   r ip pl e   c o n tr o s tr a te g ie s   of   s w it c h e r e lu c ta nc e   m o t or ,”   I nt e r nat io nal   J our nal  of   C ont r ol  and A ut om at io n , vo l.  8, n o . 4,  pp. 103 116,  A pr . 2015, do i:  10.14257 /i j c a .2015.8.4.13.   [ 17]   A V R e dd y   a nd  B M K uma r T or que   r ip p le   mi ni m iz a ti o of   s w it c h e r e lu c ta nc e   m o t o r   us in po l e   e mbr a c e   a nd  po l e   c o n f ig u r a ti o me th o ds ,”   I nt e r nat io nal  J our nal  of  A ppl ie d E ngi ne e r in g R e s e a r c h , v o l.  13, n o . 10, pp. 8525 8529, 2018.   [ 18]   R A s a ti D S B a nka r ,   a nd  A L .   N e h e t e T or qu e   r ip p le   a s s e s s me nt   of   c o n ve r t e r   t o p o l o gi e s   f or   s w it c h e r e lu c ta nc e   m o t o r ,”     in   2024  I E E E   3r I nt e r nat io nal   C onf e r e n c e   on  E le c tr ic al   P o w e r   and  E ne r gy   Sy s te m s   ( I C E P E S) ,   J un.   2024,  pp.   1 6,     do i:  10.1109/i c e p e s 60647.2024.10653612.   [ 19]   R A s a ti D S .   B a nka r A A pt e A L N e he t e a nd  Y M a nda ke F uz z y   c o nt r o l le m o di f i e r e du c e s w it c c o n v e r t e r   f o r   s w it c he r e lu c ta nc e   m o t o r   und e r   d y na mi c   l o a di ng,”   I ndone s ia J our nal   o f   E le c tr ic al   E ngi ne e r in and   C om put e r   Sc ie nc e   ( I J E E C S) vo l.  34, n o . 1, pp. 50 58, Ap r . 2024, d o i:  10.11591/i j e e c s . v 34.i 1.pp50 - 58.   [ 20]   W P ie tr o w s ki   a nd  K G ór n y ,   A na l y s is   of   t o r qu e   r ip pl e s   of   a n   in duc ti o m o t o r   ta ki ng  in t a c c o unt   a   in t e r - tu r s h o r t - c i r c ui i a   s ta to r  w in di ng,”   E ne r gi e s , vo l.  13, n o . 14, p. 3626, J ul . 2020, d o i:  10.3390/ e n13143626.   [ 21]   A F e n e r c i o gl u M Ş e kur t A Ş a hi n H Z K e l e ş a nd  T K oc a e r E f f e c of   r ot o r   g e o me t r y   o pe r f o r ma n c e   of   6/ s w it c he d   r e lu c ta n c e  m ot o r s ,”   D Ü M F  M ühe ndi s li k  D e r gi s i , pp. 459 469,  J un. 2021, do i:  10.24012/dum f .955418.   [ 22]   B M D in a nd  D H L in h,  T or que   p e r f or ma n c e s   of   s w it c h e r e lu c ta nc e   m o t or   12/ b y   r o t o r   p o l e   e mbr a c e   v e r i f i c a ti o n,”   in   P r oc e e di ngs   of   th e   I nt e r nat io nal   C on f e r e nc e   on  I ndus tr ia E ngi ne e r in and  O pe r at io n s   M anage m e nt M a r 2021,  pp.  4340 4351,   do i:  10.46254/an11.2021 0768.   [ 23]   Ž . F e r k ov á  a nd  P B o be r , “ I n f lu e n c e   o th e  r ot o r  g e o m e tr y   on  e f f i c ie n c y  a nd  t o r qu e  r ip pl e   of  s w it c h e d r e lu c ta n c e  m o t o r  c o nt r ol le b y   o pt im i z e d t o r qu e  s ha r in f un c ti o ns  †,”   M ac hi ne s , vo l.  11, n o. 6, p. 613, J un. 2023, do i:  10.3390/m a c hi ne s 11060613.   [ 24]   B M D in a nd  D H L in h,  T or que   p e r f or m a n c e s   of   s w it c h e r e lu c ta nc e   m o t or   12/ b y   r o t o r   p o l e   e mbr a c e   v e r i f i c a ti o n,”   in   P r oc e e di ngs   of   th e   I nt e r nat io nal   C on f e r e nc e   on  I ndus tr ia E ngi ne e r in and  O pe r at io n s   M anage m e nt M a r 2021,  pp.  4340 4351,   do i:  10.46254/AN11.202 10768.   [ 25]   L C h e ba bhi T T N a a s M Z it o uni I G hi b e c h e a nd  T B e n me s s a o ud,  I n f lu e n c e   of   c h oo s in ma te r ia ls   o 6/ s w it c h e r e lu c ta n c e   m o t or   pe r f o r ma n c e ,”   St udi e s   in   E ngi ne e r in and   E x ac Sc ie nc e s ,   v ol 5,  no 1,  pp.  2391 2406,  M a y   2024,  do i:   10.54021/s e e s v 5n1 - 118.   [ 26]   J K a r ti g e y a a nd  M R a m a s w a my E f f e c o f   s t e e la mi na ti o o c o r e   l o s s e s   in   s w it c he r e lu c ta nc e   m o t o r s ,”   I nt e r nat io nal   J our nal  of  E le c t r ic al  E ngi ne e r in g &  T e c hnol ogy  ( I J E E T ) vo l.   7, no . 6, pp. 64 74, 2016 .   [ 27]   J K a r ti ge y a a nd  M R a ma s w a my E f f e c of   ma te r ia l   pr o pe r ti e s   o c o r e   lo s s   in   s w it c he r e lu c ta nc e   m o t o r   us in no n - o r i e nt e e l e c t r i c a s te e ls ,”   J our nal  of  M agne ti c s , v o l.  22, n o . 1, pp. 93 9 9, M a r . 2017, do i:  10.4283/J M A G .2017.22.1.093.       B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS       Y o g es h   B.   M a n da k e           recei v ed   m as t e d eg r ee   o M . T ec h .   i n   p o w e s y s t em s   i n   2 0 1 4   an d   p re s e n t l y   p u rs u i n g   Ph . D .   i n   e l ec t ri c a l   en g i n ee ri n g   fr o m   Bh arat i   V i d y ap ee t h   (D eemed   t o   b e   U n i v e rs i t y ) ,   C o l l e g o f   E n g i n ee ri n g ,   Pu n e,   In d i a.   H h as   t e a ch i n g   e x p e ri en ce  o 7   y ears   an d   In d u s t ri al   e x p e ri en ce  o 2 . 5   y ears   i n   a u t o m o b i l i n d u s t r y .   H i s   r e s e ar ch   i n t e r e s t   i n c l u d e s   e l ec t ri c a l   p o w e s y s t em ,   el ec t ri c   v e h i c l e s ,   an d   e l ec t ri c a l   m a c h i n e s .   H e   c a n   b c o n t ac t e d   at   em a i l :   y o g e s h . m an d ak e@ b v u co e p . ed u . i n .       D r.   D eepa S.   Ba nk a         r ece i v e d   B. E .   d e g r ee  i n   el e c t ri c a l   en g i n ee r i n g   fr o m   P u n e   U n i v e rs i t y ,   Pu n e,   I n d i a ,   M. E .   d e g r ee   i n   e l ec t ri c a l   p o w e r   s y s t em s   fr o m   G o v e r n me n t   C o l l eg e   o f   E n g i n ee r i n g ,   P u n e,   I n d i a,   an d   Ph . D .   d e g r ee  i n   e l ec t ri c a l   en g i n ee r i n g   fro m   B h arat i   V i d y ap ee t h   (D eemed   t o   b e )   U n i v e rs i t y   (B V D U Co E ),   Pu n e,   In d i a.   H av i n g   a c ad emi c   e x p e r i e n ce  o f   o v e r   t w o   d ec a d e s ,   cu rr e n t l y ,   h e   i s   p ro f e s s o an d   h e a d   o t h e   D e p art men t   o E l ec t ri c al   a n d   Co m p u t e r   E n g i n ee r i n g   at   B V D U Co E   Pu n e .   H h as   g u i d e d   mo r e   t h a n   2 0   s t u d en t s   fo M . T ech .   an d   0 3   re s e ar ch   c an d i d at e s   h a v e   c o m p l e t e d   P h . D .   H i s   re s e ar ch   ar e as   are   r en ew ab l e   en e rg y   s y s t em s ,   an d   p o w er  q u al i t y .   H e   h as   au t h o r ed   m o r t h an   4 2   re s e ar c h   p u b l i c at i o n s   an d   2 2   b o o k s .   H c an   b e   co n t a c t ed   at   em a i l :   d s b an k ar@ b v u c o ep . e d u . i n .       A m i t   L.   N e h ete           recei v ed   t h B. E .   d eg r ee  i n   el ec t ri c al   en g i n ee r i n g   fr o N o rt h   Mah aras h t ra  U n i v e rs i t y ,   J al g ao n ,   In d i a,   M . T ech .   d e g r ee   i n   e l ec t ri c a l   p o w er  s y s t em s   fr o Bh art i   V i d y ap ee t h   (D eeme d   t o   b e   U n i v e rs i t y ) ,   Co l l eg e   o E n g i n ee r i n g ,   Pu n e ,   I n d i a,   a n d   p u rs u i n g   P h . D .   d e g r ee   i n   e n g i n ee ri n g   fro Bh art i   V i d y ap ee t h   (D eemed   t o   b U n i v e rs i t y ),   Pu n e ,   In d i a.   W i t h   t h e   ac a d em i c   e x p e r i e n ce   o o v e 1 3   y e ars ,   p r e s en t l y ,   h e   i s   w o rk i n g   at   t h D e p art men t   o t h E l ec t ri c al   a n d   E l ec t ro n i c s   E n g i n ee ri n g ,   D r .   V i s h w an at h   K arad   M I T   W o r l d   Pe a ce   U n i v e rs i t y ,   P u n e,   I n d i a n   as s i s t an t   p ro fe s s o r .   H e   i s   re s e ar c h   s t u d en t   mem b e o f   I E E E   an d   t h e   l i f e   mem b e o f   I n d i a n   So ci e t y   fo T ec h n i c a l   E d u c at i o n   ( I ST E ).   H e   h as   au t h o r e d   s e v e ral   r e s e ar c h   p u b l i c at i o n s   an d   t e x t b o o k s   i n   h i s   are as   o i n t e re s t :   p o w e s y s t em   p ro t ec t i o n ,   e l ec t ri v eh i cl e s ,   an d   e n e r g y   a u d i t .   H c an   b e   co n t a c t e d   at   em ai l :   a mi t . n eh e t e@ m i t w p u . ed u . i n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.