I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 ,   p p .   2 2 1 2 ~ 2 2 2 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 16 . i 4 . p p 2 2 1 2 - 2 2 2 3           2212       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   M o delling   a nd  a na ly sis  of linear  D mo tor wi th  co n sta nt  th rust  cha ra cter istics       Ra j a   No F irda us   K a s hfi  Ra j a   O t hm a n 1, 2 ,   Siti  Z ula ik a   M a t   I s a 1, 2 ,   No Ais ha h M d .   Z u k i 1, 2   Su ha iri  Riz ua n Che  Ahm a d 3 ,   F a irul Az ha Abdu l S hu k o r 1, 2 ,   M d .   Na zr i O t hm a n 1, 2   1 F a k u l t i   Te k n o l o g i   d a n   K e j u r u t e r a a n   El e k t r i k ,   U n i v e r si t i   Te k n i k a l   M a l a y si a   M e l a k a ,   M e l a k a ,   M a l a y si a   2 El e c t r i c   V e h i c l e ,   P o w e r   El e c t r o n i c s,  El e c t r i c   M a c h i n e   D e s i g n   a n d   D r i v e R e se a r c h   G r o u p ,   U n i v e r s i t i   T e k n i k a l   M a l a y si a   M e l a k a ,   M e l a k a ,   M a l a y s i a   3 U n i v e r s i t i   K u a l a   L u m p u r - B r i t i sh   M a l a y s i a n   I n st i t u t e   ( U N I K L - B M I ) ,   S e l a n g o r ,   M a l a y si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   1 9 ,   2 0 2 4   R ev is ed   J u l 2 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   2 ,   2 0 2 5       Th is  p a p e i n tr o d u c e a   p o rtab le  a n d   u se r - frien d ly   in n o v a ti o n   in   fo o d   p ro c e ss in g   b y   re p lac in g   trad it i o n a m o ld in g   m e th o d wit h   a   li n e a DC  m o to r   (LDM ).   Trad it i o n a m e th o d s,  w h ich   in v o lv e   m a n u a p re ss in g ,   a re   e n e rg y - in ten siv e   a n d   ti m e - c o n su m i n g ,   r e d u c in g   p ro d u c ti v it y .   Th e   p r o p o se d   LDM   o ffe rs  a   sim p le,  c o st - e ffe c ti v e ,   a n d   r o b u st  so l u ti o n   c a p a b le  o f   p ro d u c in g   c o n sta n t h ru st ,   u n li k e   c o n v e n t io n a LDM th a re q u ire  c o m p lex   a n d   e x p e n siv e   c o n tro m e th o d a n d   a re   li m it e d   to   sh o rt  d isp lac e m e n ts.  Th e   re se a rc h   fo c u se s   o n   m o d e ll in g   a n d   a n a ly z i n g   a n   LD M   with   c o n sta n th r u st   c h a ra c teristics   fo fo o d   p r o c e ss in g   a p p li c a ti o n s.   Th e   p rima ry   o b je c ti v e   is  to   m o d e th e   t h ru st  u sin g   t h e   p e r m e a n c e   a n a ly sis  m e th o d   (P AM) ,   e n su ri n g   c o n sta n t h ru st   c a p a b il it y .   Ve rifi c a ti o n   wa c o n d u c ted   u si n g   th e   fin i te  e lem e n m e th o d   (F E M a n d   m e a su re m e n re su lt s,  sh o win g   a   p e rc e n tag e   d iffere n c e   o f   1 . 7 %   a n d   6 . 5 % ,   r e sp e c ti v e ly ,   b e twe e n   P AM  a n d   th e   o th e r   m e th o d s.   Th e   stu d y   p r o v i d e v a l u a b le  g u i d a n c e   f o d e sig n in g   L DMs  with   c o n sta n t h ru st  c a p a b il i ti e s,  e n h a n c in g   t h e   e fficie n c y   a n d   p ra c ti c a l it y   o f o o d   p ro c e ss in g   d e v ice s.   K ey w o r d s :   Fo o d   p r o ce s s in g   L in ea r   ac tu ato r   L in ea r   DC   m o to r   Pre s s er   Slo t - less   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R aja  No r   Fird au s   Kash f i Raja  Oth m an   Fak u lti T ek n o lo g i d an   Keju r u t er aa n   E lek tr ik ,   Un iv er s iti T ek n ik al  Ma lay s ia  Me lak a   Han g   T u ah   J ay a   Stre et ,   7 6 1 0 0   Du r ian   T u n g g al,   Me lak a,   Ma l ay s ia   E m ail: n o r f ir d au s @ u tem . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O   L in ea r   ac tu ato r   ( L A)   h as  b ee n   wid ely   u s ed   in   th i n d u s tr y   f o r   v ar io u s   ap p licatio n s   s u ch   as  ae r o s p ac e,   r ailway   tr an s p o r tat io n ,   elec tr ic  v eh icle,   a g r icu ltu r e,   p u m p in g   s y s tem ,   an d   air   c o m p r ess o r   [ 1 ] - [ 7 ] .   R ec en tly ,   d em an d   o f   p o r tab le   d ev ices  in   f o o d   an d   b e v er ag e   p r o ce s s in g   h as   en co u r ag e d   m o r L to   b u s ed   f o r   s u c h   ap p licatio n s   [ 8 ] - [ 1 2 ] .   T r ad itio n al  d ev ices  o f   p o r tab l f o o d   p r ess er s   th at  ar e   co m m o n ly   u tili ze d   b y   th e   co m m u n ity   ar s h o wn   in   Fig u r 1   [ 1 3 ] .   T h e   co m p r ess io n   m o d u le  is   d iv i d ed   in to   two   m ain   p ar ts ,   k n o wn   as   th ch am b er   an d   p lu n g er .   W h en   th d o u g h   is   b ein g   a p p lied   in s id th ch am b e r ,   th p lu n g er   will  co m p r ess   th e   d o u g h   ac co r d in g   to   th a p p lie d   ex ter n al  f o r ce   b y   t h h u m a n ,   th u s   p r o d u cin g   th r esu ltan t d o u g h .   N o wad ay s ,   ty p ical  lin ea r   ac tu ato r   ( T L A)   h as  b ee n   u s ed   to   r ep lace   th e   tr ad itio n al   d ev ices  o f   p o r tab le  f o o d   p r o ce s s in g   ap p licatio n s   [ 1 4 ] - [ 1 7 ] .   T L u s es  r o tatio n al  m o to r   c o n n ec t ed   to   g ea r s   an d   b all   s cr ews.  W h en   th e   s h af o f   th e   r o tatio n al  m o to r   r o tates,  th g ea r s   an d   b all  s cr ews  r o tate  as   well,   th u s   th r o d   o r   p lu n g er   s tar ts   to   m o v in   tr an s latio n   m o tio n .   T h e   ass em b ly   o f   T L with   th e x ter n al  ch am b e r   s h o ws  t h at  th e   s y s tem   r eq u ir es  m o r e   s p ac e ,   ev en   th o u g h   it  p r o tect s   th f o o d   m ater ial  f r o m   th g ea r ,   b all  s cr ew,   an d   g r ea s in s id th ac tu ato r   its elf .   T h u s ,   T L is   n o t p r ac ti ca l f o r   s im p le  an d   p o r tab le  a p p licatio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Mo d ellin g   a n d   a n a lysi s   o f lin ea r   DC   mo to r   w ith   co n s ta n t th r u s t   …  ( R a ja   N o r   F ir d a u s   K a s h fi R a ja   Oth ma n )   2213   Fo r   s u ch   r ea s o n s ,   th au t h o r s   p r o p o s ed   n ew  d ir ec co n tact  lin ea r   DC   m o to r   ( L DM )   to   r e p lace   T L th at  allo ws  th d o u g h   to   b co m p r ess ed   in s id th L DM   its elf   with o u co m p r o m is in g   th clea n lin ess ,   as  s h o wn   in   Fig u r e   2 .   T h e   ab s en ce   o f   g ea r   an d   b all   s cr ew  all o ws  d ir ec t   co n tact  m o tio n .   T h m o v er   an d   co il   ca s in g s   ar m ad f r o m   alu m in u m   an d   p last ic,   r esp ec tiv ely .   T h is   will  en s u r th clea n lin ess   o f   th d o u g h   ev e n   if   it is   in   d ir ec t c o n tact  with   th m o v er   its elf .   Fo r   th is   ap p licatio n ,   th d esire d   L DM   th at  u s es   DC   s u p p ly   as  its   m ain   s o u r ce   s h o u l d   p r o d u ce   a   co n s tan th r u s ch ar ac ter is tic  alo n g   th m o v er   d is p lace m en t.  Fig u r 3   s h o ws  th co m p ar is o n   o f   t h r u s t   ch ar ac ter is tics   b etwe en   ty p i ca L DM   an d   th e   p r o p o s ed   L DM .   T h ty p ical  L DM   h as  s in g le  p ea k   o f   th r u s ch ar ac ter is tics   o v er   d is p lace m en co m p ar e d   with   th p r o p o s ed   L DM ,   wh ich   p r o d u ce s   co n s tan d is p lace m en t.  I n   ty p ical  L DM ,   th e   co m p r ess io n   tim is   n o p er io d ically   s tab le  wh en   it  o p er ates  f r o m   th e   s tar tin g   p o s itio n   to   th en d .   T h is   will  af f ec th q u ality   o f   th e   d o u g h .   T o   o v er co m th p r o b lem ,   n ew   L DM   n ee d s   to   b e   m o d elled   with   co n s tan t th r u s ch ar ac ter is tics   o v er   d is p lace m en t.         M o v e r   L i n e a r   b u s h E n d   c a p C o i l Y o k e P e r m a n e n t   M a g n e t M o v i n g   y o k e D o u g h P u s h e r   P r o p o s e d   L D M T h r u s t ,   F   [ N ] D i s p l a c e m e n t ,   x   [ m m ]   T y p i c a l   L D M     Fig u r 1 .   T r ad itio n al  f o o d   p r e s s er   d ev ices     Fig u r 2 .   Pro p o s ed   n ew  d ir ec co n tact  lin ea r   ac tu ato r     Fig u r 3 .   T h r u s t c h ar ac te r is tics   o f   ty p ical  an d   p r o p o s ed   L DM       Ma n y   s tu d ies  h av ex te n d ed   th r esear ch   on   th r u s ch ar ac ter is tics   o f   lin ea r   m o to r s .   Fo r   in s tan ce ,   C h ee m et  a l.   [ 1 8 ]   p r o p o s ed   d ir ec th r u s co n tr o ( DT C )   o f   lin ea r   p e r m an en t   m ag n et   m o to r .   T h ey   aim ed   to   r ed u ce   th r ip p le  in   f lu x   f o r   ac h iev in g   s m o o th er   th r u s ch ar ac ter is tics .   Fu r th er m o r e,   Z h u   et  a l .   [ 1 9 ]   s tu d ied   s ev er al  tab u lar   lin ea r   p er m an e n t m ag n et  m ac h in es th at  u s ed   p ar titi o n ed   s tato r T h eir   r esear ch   was to   p r esen t   th ef f ec t   o f   p ar titi o n ed   s tato r   on   th e   th r u s ch ar ac ter is tics   o f   th e   m o to r .   I n   a d d itio n ,   J iao   et   a l .   [ 2 0 ]   p u b lis h ed   p ap er   on   lin ea r   p er m an en t m a g n et  v e r n ier   m ac h in e .   T h eir   r esear ch   im p r o v ed   th f o r ce   d en s ity   o f   th lin ea r   m o to r   with   th e   im p lem en tatio n   o f   a   Hall - B ac h   ar r ay   o f   p er m a n en m ag n ets .   Fo r   L DM ,   Z h ao   et  a l .   [ 2 1 ]   d is cu s s ed   th d y n am ic   an aly s is   o f   a   m o v in g   m ag n et  ac tu ato r .   T h e y   h ad   p r esen ted   s im u latio n   an d   ex p e r im en tal  ap p r o ac h   f o r   p r ed icti n g   th f o r ce   o f   th e   ac tu ato r   with   an d   with o u a   s p r in g   co n d itio n .   Me an w h ile,   Hass an   et  a l.   [ 2 2 ]   d esig n ed   tab u lar   lin ea r   o s cillato r y   m o to r   with   th Hall - B ac h   m ag n et  ar r ay T h ey   co m p ar ed   th th r u s ch ar ac ter is tics   with   v ar io u s   ty p es o f   p e r m an en m ag n et  a r r ay s   T h er ar l o ts   s tu d ies  n o lim ited   to   th o s m e n tio n ed   ab o v r eg ar d i n g   lin ea r   m o to r   an d   lin ea r   DC   m o to r .   Ho wev e r ,   m o s o f   th e m   f o cu s ed   o n   d ev elo p in g   li n ea r   ac tu ato r   with   th h ig h - p o wer   d en s ity   u s in g   a   s in g le  o r   m o r cu r r en p h ase  f o r   lo n g e r   d is p lace m en [ 2 2 ] .   I n   th ca s o f   L DM   with   u s in g   DC ,   m o s o f   th e   liter atu r f o cu s ed   o n   d ev el o p in g   p r ec is io n   an d   s h o r s tr o k d is p lace m en t.   No n e   o f   th em   f o cu s ed   o n   im p r o v in g   th s tab le  th r u s t c h ar ac ter is tics   an d   lo n g er   s tr o k o f   d is p lace m en t.   T h is   p ap er   f o c u s es  o n   t h m o d elin g   a n d   a n aly s is   o f   a   L DM   with   co n s tan t   th r u s f o r   f o o d   p r o ce s s in g   ap p licatio n s .   T h e   r esear ch   ad d r ess es  th g ap   i n   co n v en tio n al  L DM s ,   wh ich   ty p ically   u s s in g le  p h ase  to   ac h iev co n s tan th r u s ch ar a cter is tics .   T r ad itio n ally ,   m u ltip h ase  s y s tem s   h av e   b ee n   em p lo y ed   to   m ain tain   co n s tan th r u s in   L DM s   u s in g   DC   s u p p ly .   T h L DM   d is cu s s ed   h er is   an   in n o v ativ e   p o wer   m o ld in g   d e v ice   d esig n ed   f o r   t h p r o d u ctio n   o f   tr ad itio n al  co o k ies,  with   p ar ticu lar   em p h asis   o n   p o r tab ilit y f ea tu r lack in g   in   p r e v io u s   d esig n s .   C o n v en tio n al  L DM s   ex h ib i s in g le  p ea k   th r u s ch ar a cter is tic  r elativ to   d is p lace m en t,  wh ich   is   u n s u itab le  f o r   p o r tab le   d ev ices  u s ed   in   f o o d   p r o ce s s in g .   T h er ef o r e,   th e   p r im a r y   o b jectiv o f   th is   p r o ject  is   to   m o d el  th e   th r u s o f   t h L DM   u s in g   th e   p er m ea n ce   an al y s is   m eth o d   ( PAM)   to   ac h iev co n s tan th r u s a n d   e x ten d ed   d is p lace m en c h ar ac t er is tics .   p r o to ty p e   L DM   w as  d ev elo p e d   as  p ar t   o f   th is   r esear ch ,   an d   its   p er f o r m an ce   was  v er if ie d   u s in g   t h e   f in ite  elem en m eth o d   ( FEM )   an d   m ea s u r em en t   r esu lts .   Ultim ately ,   th is   p ap er   o f f er s   g u id elin es  f o r   d esig n in g   an   L DM   with   co n s tan th r u s ch ar ac ter is tics ,   ap p licab le  to   v ar io u s   u s es i)   Sectio n   2   d escr ib es  th r ese ar ch   m eth o d   o f   th is   p ap er .   I t   d escr ib es  th b asic   s tr u ctu r an d   th e   s p ec if icatio n   o f   th L DM .   T h en ,   2 . 2   d escr ib es  th m o d elin g   an d   m ag n etic  cir cu it  o f   L DM .   T h m o d elin g   o f   L DM   is   u s in g   PAM  b ased   o n   th f lu x   p ath   in   th L DM   an d   b ased   o n   t h e   f lu x ,   th m ag n etic  cir cu it  will  b co n s tr u cted ii)   Sectio n   3   is   d i s cu s s ed   ab o u t h r esu lt  an d   d is cu s s io n .   I in clu d es  th an aly s is ,   p r o to ty p an d   th v alid atio n ; a n d   iii)   L ast s ec tio n   will c o n clu d th is   r esear ch .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2212 - 2 2 2 3   2214   2.   RE S E ARCH   M E T H O D   2 . 1 .       B a s ic  s t ruct ure  a nd   s pe cif ica t io n   T h b asic  s tr u ctu r e   o f   a   ty p ic al  L DM   is   s h o wn   in   Fig u r e   4 .   I h as  s y m m etr ical  s tr u ctu r f o r   ea c h   p o le  with   s tato r   an d   m o v i n g   p ar t.  T h s tato r   p ar c o n s is ts   o f   b ac k   y o k an d   co ils   wh ile  th m o v in g   p ar t   co n s is ts   o f   p er m an e n m ag n e ts ,   m o v in g   y o k es,  an d   s h a f t.  T h c r iter ia  to   d esig n   L D to   o p e r ate,   th e   d is p lace m en co ef f icien t,   α   m u s b d esig n ed   t o   b h alf   o f   th d is p lace m en len g th .   T h is   is   to   en s u r th at   th r u s t sti ll c an   b p r o d u ce d   u n til th en d   o f   th L DM   s h af t d i s p lace m en t.   N o r m a l l y ,   t h e   p e r m a n e n t   m a g n e t   i s   a r r a n g e d   b a c k - to - b a c k   s o   t h a t   t h e   f l u x   w il l   f l o w   a b o v e   to w a r d s   t h c e n t e r   o f   t h e   c o i l .   T h e   c o i l   i s   co n n e c t e d   i n   s e r i e s   o r   p a r a l le l   co n n e c t i o n ,   b u t   e a c h   c o i l   m u s t   b e   i n   a   d i f f e r e n t   p o l e   c o n f i g u r a t i o n .   T h i s   m e a n s   t h at   e a c h   c o i l   m u s t   b e   s u p p l i e d   w i t h   a   d i f f e r e n t   c u r r e n t   d i r e c ti o n   f r o m   t h e   o t h e r .   W h e n   t h e   f l u x   i s   g e n e r a t e d   b y   t h e   c o i l   c u r r e n t ,   t h e   f l u x   a t   t h e   r i g h t   s i d e   o f   t h e   m o v e r   i s   s t r e n g t h e n e d ,   a n d   t h e   f l u x   a t   t h e   l e f t   s i d e   o f   t h e   m o v er   i s   w ea k e n e d .   T h u s ,   t h r u s t   t o w a r d s   t h e   r i g h t   d i r e c t i o n   is   g e n e r a t e d .   B asically ,   th th r u s in   th s am d ir ec tio n   is   p r o m o ted   b y   Flem in g s   lef t - h an d   r u le  b ec a u s th co il   cu r r en f l o ws  p er p en d icu lar ly   to   th f lu x   o f   t h p er m an en t   m ag n et.   T h er ef o r e,   wh en   alter n atin g   th c u r r e n t   f lo ws  in   th c o il,  th m o v er   m o v es  to   th r ig h an d   lef d ir ec tio n s .   T h is   b asic  p r i n cip le  o f   L DM   is   illu s tr ated   in   Fig u r e   5 .   T h e   r i g h m o tio n   o f   L DM   is   s h o wn   i n   Fig u r 5 ( a) .   I m ea n s   th at   th e   f lu x   f l o ws   f r o m   th e   s o u t h   p o le  to   th e   n o r t h   p o le.   Me a n wh ile,   Fig u r e   5 ( b )   s h o ws  th m o v in g   d ir ec tio n   is   f r o m   lef m o tio n   wh ic h   is   f l u x   f lo f r o m   th n o r th   p o le  to   th s o u th   p o le.   Fig u r e   6   s h o ws  th b asic  s tr u ctu r o f   L DM   f o r   th is   r esear ch .   T h b asic  s tr u ctu r o f   L DM   c o n s is ts   o f   s tato r ,   m o v in g   y o k es,   co ils ,   p er m a n en m ag n et,   an d   s h af t.  SS 4 0 0   s teel  was  u s ed   f o r   th e   s tato r   a n d   m o v in g   y o k es.  Me a n wh ile,   Nd FeB 3 5   an d   SUS3 0 4   wer u s ed   f o r   t h p er m an en m ag n et  an d   m o v e r ,   r esp ec tiv ely .   T h e r ar e   s ev e r al  s elec ted   p ar am ete r s   f ix e d   an d   v a r ied   in   o r d er   to   a ch iev th e   tar g et   p er f o r m an ce   o f   th e   d esig n e d   L DM .   T h L DM   was  in ten d e d   f o r   p o r tab le  a p p licatio n .   T ab le  1   s h o ws  th e   f ix ed   p ar am eter s   o b tain e d   f r o m   t h p r elim in ar y   ex p e r im en t ,   w h er ea s   T ab le  2   s h o ws   th v ar iab le  p ar am eter s   ca lcu lated   b ased   o n   th d esire d   s p ec if icatio n .               ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   T h cr o s s - s ec tio n al  v iew    o f   ty p ical  L DM     Fig u r 5 .   B asic p r in cip le  o f   L DM   ( a)   r ig h m o tio n   a n d   ( b )   lef m o tio n       S h a f t r 1 r 2 g r 3 M o v i n g   y o k e S t a t o r C o i l M a g n e t l s w c h c N S l m y l p m h s l c     Fig u r 6 .   B asic stru ctu r o f   L DM   in   th is   r esear ch       T ab le  1 .   T h f ix ed   p ar am ete r   o f   L DM   El e m e n t   V a l u e [ MM ]   l s   1 8 3   h s   4   l pm   20   l my   8   g   0 . 5   r 1   5     T ab le  2 .   T h v ar iab le   p ar am et er   o f   L DM   El e m e n t   V a l u e [ MM ]   l s   5 5 ,   6 0 ,   6 5   w c   1 0 . 5 , 1 1 . 5 , 1 2 . 5   h c   1 3 ,   1 4 ,   1 5   r 2   2 6 ,   2 7 ,   2 8   r 3   5 , 1 0 , 1 5 , 2 0 , 2 5 , 3 0   l c   5 5 ,   6 0 ,   6 5         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Mo d ellin g   a n d   a n a lysi s   o f lin ea r   DC   mo to r   w ith   co n s ta n t th r u s t   …  ( R a ja   N o r   F ir d a u s   K a s h fi R a ja   Oth ma n )   2215   T h tar g et  p er f o r m an ce   o f   th e   p r o p o s ed   L DM   f o r   f o o d   p r o c ess in g   ap p licatio n   is   s h o wn   in   Fig u r 7 .   T h d is p lace m en at  co n s tan th r u s is   k n o wn   as  ef f ec tiv d is p lace m en x op .   T h tar g et  x op   an d   th r u s ar   3 0   m m   a n d   8 0   r esp ec tiv ely .   T h tar g et  p er f o r m an ce   was  o b tain ed   f r o m   th p r eli m in ar y   ex p er im en t   co n d u cte d   with   th i n d u s tr y .   T h p r elim in ar y   ex p er im en t   i n v o lv e d   a   tr ad itio n al   m o l d in g   d ev ice  th at   h ad   b ee n   u s ed   b y   th e   co m m u n ity   to   p r o d u ce   tr ad itio n al  co o k ies s u ch   as tar t a n d   s am p er it .           Fig u r 7 .   T a r g et  p e r f o r m an ce   o f   d esig n s   L DM       2 . 2 .     M o delin g   a nd   m a g net ic  circ uit   Per m ea n ce   an aly s is   m eth o d   ( PAM)   is   o n o f   th m eth o d s   th at  ca n   b u s ed   to   m o d el  t h th r u s t   ch ar ac ter is tic  r elate d   to   t h e lectr o m ag n etics  an d   p h y s ical  s ize  o f   L DM .   T h m o d elin g   d ev elo p ed   in   th is   r esear ch   ca n   b e   u s ed   t o   ca lcu l ate  th th r u s o f   th e   o th er   lin e ar   m ac h in e   th at   h as  s im ilar   s tr u ctu r to   L DM .   Fig u r 8 ( a)   s h o ws  th f lu x   lin es  o f   L DM   at  0   m m   p o s itio n   o f   th m o v er   wh ic h   s im u lated   b y   u s in g   FEM   o f   th An s y s   Ma x well  s o f twar e.   B asically ,   th th r u s is   n o m ax im u m   at  th ce n tr al  p o in b u th is   p o in is   s elec ted   to   b d is cu s s in g   in   t h is   p ap er   to   an aly ze   th ef f e ct  o f   m ag n etic  f lu x   w h en   p e r m an en m ag n et  is   p lace d   b etwe en   co ils .   Fro m   th an aly s is ,   th c o n s tan th r u s p r o d u ce d   w h en   t h f lu x   is   n o t   s y m m etr y   at  b o th   r ig h an d   lef t   s id e.   B esid es  th at,   th th r u s s tar ts   to   d ec r ea s wh en   b o th   f l u x   o f   le f an d   r ig h s tar to   s y m m et r y   ea ch   o t h er .   T h er e   ar e   two   f lu x   lin es  co n s id er e d   in   th is   PAM  wh ich   ar a th lef an d   r ig h s id es.   Nev er th eless ,   th p er m ea n ce s   m o d els  wer b u ilt  d ep en d in g   o n   th esti m ated   f lu x   p ath   at  th air   g ap   ( in clu d in g   co il)  b y   ass u m in g   t h at  th p er m ea b ilit y   o f   t h y o k was r eg ar d e d   as in f in ity   [ 2 3 ] .     A l l   f l u x   li n e s   m u s t   b e   m u t u al l y   p e r p e n d i c u l a r   a t   ea c h   p o in t   o f   i n t e r s e ct i o n   [ 2 4 ] .   E a c h   f i g u r e   w a s   b o u n d e d   b y   t w o   a d j a c e n t   f l u x   l i n e s   w h i le   t w o   a d j a c e n t   e q u i p o t e n t i a l   l i n es   m u s t   b e   i n   c u r v i l i n e a r   s q u a r e .   T h w i d t h   r a t i o   o f   t h e   a v e r a g e   w i d th   t o   t h e   a v e r a g e   h e i g h t   o f   e a c h   s q u a r e   s h o u l d   b e   e q u a l   t o   u n it y .   F i g u r e   8 ( b )   s h o ws  t h e   s i m p l i f i e d   f l u x   l i n es   o f   L DM   i n   t h is   r es e a r c h .   T h e   r es u l ti n g   f l u x   l i n e s   w e r e   o b s e r v e d   a t   0   m m   p o s i ti o n   o f   t h e   m o v e r .   I t   w a s   r e c o g n i z e d   t h a t   it   h a s   tw o   p a t h s   o f   f l u x   l i n es   w h i c h   a r e   t h e   l e f t   a n d   r i g h t   s i d e   o f   L D M .         ( a)     ( b )   N S L e f t   s i d e   o f   L D M R i g h t   s i d e   o f   L D M     Fig u r 8 .   T h p ath   o f   f lu x   o f   L DM   in   th is   r esear ch :   ( a)   t h f l u x   lin es o f   L DM   s im u lated   b y   FEM     an d   ( b )   s im p lifie d   f lu x   lin es o f   L DM   f o r   PAM       Fig u r 9   is   th d e v elo p e d   p er m ea n ce   m o d els  f o r   L DM   in   th is   r esear ch .   T h p er m ea n ce   eq u atio n   is   d if f er en f o r   ev er y   d is p lace m en o f   th m o v er .   Fig u r 9 ( a )   s h o ws  th p er m ea n ce   m o d e o f   L DM   f o r   th is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2212 - 2 2 2 3   2216   r esear ch .   T h p e r m ea n ce   m o d el  was  o n ly   co n s id er ed   at  ze r o   d is p lace m en o f   m o v er   b e ca u s at  th is   p o in th d esig n e d   m o to r   h as  c o n s tan th r u s ch ar ac ter is tics .   W h ile  Fig u r 9 ( b )   is   o b tain ed   f r o m   th e   r eg io n   o f   t h e   f lu x   leak ag ab o v th p er m a n en m ag n et.   Fig u r 1 0   is   th m ag n etic  eq u iv alen cir cu it  a th lef an d   r ig h s id es  o f   f lu x   lin es  o f   th p er m ea n ce s   m o d el.   At  th le f s id o f   L DM ,   th er e   wer ten   p er m e an ce   m o d els  b u at  th r ig h t sid e,   th e r wer o n ly   th r ee   p er m ea n ce   m o d els.     ( a)   P 7 P 8 N S P 1 P 1 P 2 P 4 P 7 P 9 P 5 P 6 P 1 0 P 1 1 P 1 3 P 1 2   ( b )     a b a d e a c c a     Fig u r 9 .   T h p er m ea n ce   m o d el  o f   L DM   in   th is   r esear ch :   ( a)   p er m ea n ce   m o d el   an d   ( b )   d etails o f   p er m ea n ce s   8       B asically ,   th p er m ea n ce   v alu ca n   b ca lcu lated   b ased   o n   t h d ev elo p e d   p er m ea n ce   eq u a tio n   in   th e   p er m ea n ce   m o d el.   T h eq u ati o n   o f   th p er m ea n ce   m o d el  is   b ased   o n   th b asic  f o r m u la  o f   th p er m ea n ce   s h ap e.   T h ( 1 )   p r o v i d es th b a s ic  f o r m u la  in   p er m ea n ce :     Þ =   [ H]     ( 1 )     w h er e   Þ   is   th p e r m ea n ce   v alu e   in   ( H) ,   μ O   is   th e   air   p er m ea b ilit y   in   ( H/m ) ,   a   is   th e   air   g ap   ar ea   in   ( m 2 ) ,   an d   l   is   th g ap   len g th   in   ( m ) .       C o i l P M R 8 R 7 R 1 R 9 R 1 0 R 6 R 5 R 4 R 3 R 2 R 1 R 7   C o i l P M R 1 3 R 1 2 R 1 1   ( a)   ( b )     Fig u r 1 0 .   T h m a g n etic  eq u iv alen t c ir cu it o f   L DM :   ( a)   lef s id e   an d   ( b )   r ig h t   s id e       B y   r ef er r i n g   t o   th e   b asic  f o r m u la  an d   b ased   o n   th e   s h ap e   o f   th p er m ea n ce   m o d el,   it  ca n   b d en o ted   as   ( 2 ) - ( 2 1 ) .     Þ 1 =   ( 1 + ( 3 2 ) )   [ H]     ( 2 )     Þ 2 = ( 3 2 )  ( 1 + 2 )   [ H]     ( 3 )     Þ 3 = ( 2 1 )  ( 1 + 2 )   [ H]     ( 4 )     Þ 4 = 0 . 52 ( 2 + 3 2 2 )   [ H]     ( 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Mo d ellin g   a n d   a n a lysi s   o f lin ea r   DC   mo to r   w ith   co n s ta n t th r u s t   …  ( R a ja   N o r   F ir d a u s   K a s h fi R a ja   Oth ma n )   2217   Þ 5 = 2 [ 2 [ 1 + ( 2 1 2 ) + 3 ( 1 + 2 1 2 ) 2 ] ] ×  ( 1 + 2 1 2 3 2 )     [ H]     ( 6 )     Þ 6 = ( 2 ) [ 2 ( 1 + 3 1 2 ) ]  ( 1 + 2 1 2 [ 3 ( 1 + 2 1 2 ) ] )   [ H]     ( 7 )     Þ 7 = [ ( 0 . 52 ) ( 2 ( 2 + 2 ) ) ] [  ( 1 + 2 ( 3 2 ) 2 2 ) ] 2     [ H]   ( 8 )     = 0 . 52 [ 2 ( 2 + 2 ) ]   [ H]   ( 9 )     = [ (  2 )  ( 1 + 2 2 2 ) ] 2    [ H]     ( 1 0 )     = [ 0 . 52 ( 2 ( 2 + 2 ) ) ] [  ( 1 + 2 2 ( 2 + ) ) ] 2    [ H]   ( 1 1 )     = [ 6 10  ( 1 + 2 2 ( 2 + ) ) ] 2   [ H]   ( 1 2 )     = 0 . 52 [ 2 ( 3 3 10 ) ]   [ H]   ( 1 3 )     Þ 8 = [ 1 1 + 1 + 1 ] + [ 1 1 + 1 + 1 ] +   [ H]   ( 1 4 )     Þ 9 = 10  ( 1 + ( 3 2 ) )   [ H]   ( 1 5 )     Þ 10 = 0 . 52 ( ) ( 1 + 2 1 4 )   [ H]   ( 1 6 )     Þ 11 = 1 . 63 ( + 4 )   [ H]   ( 1 7 )     Þ 12 = ( 2 3 )  ( 1 + 2 ( 9 ) 2 ( 2 9 ) )   [ H]   ( 1 8 )     Þ 13 = ( 2 3 )  ( 1 + 2 ( 9 ) 4 9 )   [ H]   ( 1 9 )     T h to tal  p er m ea n ce   f o r   m ag n etic  eq u iv alen t c ir cu it f o r   lef an d   r ig h t sid ar s h o wn   as:     ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 10 9 7 1 8 6 5 4 3 2 7 6 5 4 3 2 1 6 5 4 3 2 6 5 4 3 2 ) ( Þ Þ Þ Þ 1 Þ 1 Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ Þ 1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + = l e f t T   [ H]   ( 2 0 )     13 12 11 ) ( Þ Þ Þ Þ + + = r i g h t T   [ H]   ( 2 1 )     C o n s id er in g   th at  th p er m a n e n m ag n et  h as  d em a g n etiza tio n   cu r v as  s h o wn   in   Fig u r 1 1   [ 2 5 ] .   I h as  r e m an en t   m ag n etic  f lu x   d e n s ity   o f   B r   an d   a   co er ci v f o r ce   o f   H c .   T h to tal   p e r m ea n ce ,   f o r   ea ch   m ag n etic  eq u iv ale n cir cu it  u s ed   to   d eter m in s lo p o f   l in ea r   lin ca lled   p er m ea n ce   lin e.   An   in ter s ec tio n   p o in b etwe en   t h ese  two   lin es  is   ca lled   th o p er atin g   p o i n o f   p er m an en m a g n et  o r   K   p o in t.  At  th is   p o in t,  it  will g iv v alu o f   o p e r atin g   m ag n etic  f lu x   d en s ity   o f   p er m an en t m ag n et,   B k .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2212 - 2 2 2 3   2218   α o B r H c B ( T ) B k H k k P e r m e a n c e   l i n e D e m a g n e t i z a t i o n   l i n e   o f   P e r m a n e n t   m a g n e t H ( k A / m )     Fig u r 1 1 .   T h d em ag n etiza tio n   cu r v es       T h s lo p o f   p er m ea n ce   lin d ep en d s   o n   th α  an g le.   T h α   is   g iv en   b y   ( 2 2 ).     M r pm C T A B l H 2 Þ t a n =   ( 2 2 )     T h eq u atio n   o f   p er m ea n ce   lin ca n   b d en o ted   as  ( 2 3 ) .     ( ) ( ) k k H a B t a n =   ( 2 3 )     T h d em ag n etiza tio n   cu r v o f   p er m an en m ag n et  ca n   b r ep r esen ted   b y   th lin ea r   as in   ( 2 4 ) .     r c r B H H B B + =   ( 2 4 )     T h v alu o f   B k   a n d   H k   ca n   b d eter m in e d   b y   s o lv in g   in   ( 2 3 )   an d   ( 2 4 ) ,   r esp ec tiv el y .   T h f lu x   o f   th e   p er m an en m ag n et  at  t h air g a p   ca n   b e   r ep r esen ted   as ( 2 5 ) .       =   [ W b ]   ( 2 5 )     Giv en   th at  n   is   th m a g n etic  cir cu it  o n   th e   lef o r   r ig h s id e.   Sin ce   th th r u s o f   L DM   w as  p r o d u ce d   at  th e   ce n ter   o f   c o il ,   an d   ass u m in g   al l f lu x   f lo t o war d s   th co il th u s :     =   [ W b ]   (2 6 )     ( ) =   [T]   (2 7 )     ( ) = ( )   [ N]   (2 8 )     = ( ) + ( ) [ N]   (2 9 )     wh er ea s   a ,   b ,   c,   d ,   an d   e   ar t h p er m ea n c v alu es  o f   r eg io n   8   in   [ H] ,   B r   is   th m ag n etic  r em an en ce   in   [ T ] ,   B k   is   th o p er atin g   m ag n etic  f lu x   d en s ity   o f   p er m an e n m ag n et  i n   [ T ] ,   B k(n is   th m ag n etic  f lu x   d en s ity   o f   co il  in   [ T ] ,   n   is   th e   co il   at  th e   lef o r   r ig h s id e,   H c   is   th e   co er ci v f o r ce   in   [ A/m ] ,   H k   is   t h o p er a tin g   co e r civ f o r c e   o f   p er m a n en m ag n et  in   [ A/m ] ,   is   th an g le  o f   d em a g n etiza tio n   cu r v in   [ ° ] ,   A m   is   th ar ea   o f   m ag n et  in   [m 2 ] ,   A c   is   th ar ea   o f   c o il in   [ m 2 ] ,   l c   is   th len g th   o f   c o il in   [ m 2 ] ,   m   is   th f lu x   o f   p er m a n en m ag n et  in   [ W b ] ,   c   is   th f lu x   o f   c o il  in   [ W b ] ,   F ( n)   is   th f o r ce   p r o d u ce d   in   [ N] ,   F T   is   th to tal  f o r ce   p r o d u ce d   in   [ N] ,   F (left)   is   th f o r ce   p r o d u ce d   at  th lef s id o f   m ag n etic  cir cu it  in   [ N] ,   F (right)   is   th f o r ce   p r o d u ce d   at  th r ig h s id o f   th m ag n etic  cir c u it in   [ N] ,   N c   is   th n u m b e r   o f   t u r n   o f   co il a n d   I c   is   th s u p p lied   cu r r en t a th co il in   [ A] .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O   3 . 1 .     Ana ly s is   Sev er al  an aly s es  wer co n d u cted   b y   c h an g in g   th d im en s io n   o f   th v a r ied   p a r am eter s .   Fro m   th an aly s is ,   co n s tan th r u s ca n   b ac h iev ed   alo n g   th e   ef f ec tiv e   d is p lace m en x op   wh en   l c   is   v ar ied .   T h r esu lt  o f   th an aly s is   is   as in   ( 30 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Mo d ellin g   a n d   a n a lysi s   o f lin ea r   DC   mo to r   w ith   co n s ta n t th r u s t   …  ( R a ja   N o r   F ir d a u s   K a s h fi R a ja   Oth ma n )   2219   x op  =   l c   [ N]   ( 30 )     T h is   is   b ec au s as  th l c   is   g ettin g   wid er ,   th er a r n o   s ig n if i ca n ch an g es  o f   f lu x ,   wh ich   m ea n s   th at  th er e   ar e   n o   c h an g es  o f   B k(n)   wh ich   c o n tr ib u te   to   th p r o d u ctio n   o f   th r u s t.  T h is   allo ws  co n s ta n th r u s alo n g   th e   ef f ec tiv d is p lace m en x op .   T h in cr ea s in g   v alu es  o f   w c ,   h c ,   r 2 ,   r 3,   will  in cr ea s th v alu o f   th r u s as  th ese  af f ec th d im en s io n s   o f   co il  an d   p er m a n en m ag n et  s izes.  T h ese  v alu es  d o   n o af f ec th e   s h ap o f   th th r u s t   ch ar ac ter is tic  wav ef o r m .   T h e   p r o to ty p o f   L DM   was  f ab r icate d   f o r   ex p er im en tal  v alid atio n ,   as  s h o wn   in   Fig u r 1 2 .       5   m m 1 5   m m 0 . 5   m m 2 8   m m 1 8 3   m m 6 5   m m 1 2 . 5   m m N S 8   m m 2 0   m m 4   m m 3 1   m m     Fig u r 1 2 .   Selecte d   m o d el  o f   L DM   f o r   f a b r icatio n       3 . 2 .     P r o t o t y pe   Fig u r 1 3 ( a)   s h o ws  th p r o to t y p o f   L DM   in   th is   r esear ch .   T h ad v an ta g o f   u s in g   L DM   is   h ig h er   av er ag t h r u s t.  Fig u r 1 3 ( b )   i s   th ex p e r im en tal  s etu p   o f   th p r o t o ty p e   L DM .   T h e   m o v er   is   attac h ed   with   a   lo ad   ce ll  to   m ea s u r e   th r esu lt in g   am o u n o f   f o r ce   wh en   th m o v er   m o v es.   T h r esis tan ce   v alu o f   th e   co il  is   1 7     an d   th n u m b e r   o f   t u r n s   o f   ea ch   c o il is   1 2 0 6 .           D C   p o w e r   s u p p l y I n d i c a t o r M o v e r L o a d   c e l l L D M L i n e a r   j i g   ( a)   ( b )     Fig u r 1 3 .   Pro to ty p e   o f   L DM   f o r   f o o d   p r o ce s s in g   ap p licatio n :   ( a)   p r o to ty p an d   ( b )   ex p e r im en tal  s etu p       3 . 3 .     Va lid a t i o n   F i g u r e   1 4   s h o w s   t h e   f r e q u e n c y   c h a r a c t e r i s ti c s   f o r   L DM   c o il s   a t   m o v e r   p o s it i o n   o f   5 0   m m .   B as i c a ll y ,   t h e r e   a r e   t w o   c o il s   w h i c h   c o n n e c t e d   i n   s e r ie s   t o   e q u a li z e   t h e   c u r r e n t   f l o w i n g   i n s i d e   t h d e s i g n   L D M .   T h f r e q u e n c y   c h a r a c t e r i s ti c s   w e r e   m e a s u r e d   b y   u s i n g   L C R   m e t e r .   F u n d a m e n t a l l y ,   t h e   L C R   m e te r   s h o w s   t h e   v a l u o f   i n d u c t a n c e ,   L   a n d   r e s i s ta n ce ,   R   o n l y   f o r   r a n g e   o f   f r e q u e n c y   b e t w e e n   1 2   H z   u n t i l   1 0 0   k H z .   W h il e ,   f o r   t h e   o t h e r s   p a r a m e t e r s   s u c h   as   p h a s e   d i f f e r e n c e ,   Ѳ   a n d   i m p e d a n c e ,   Z   w a s   c al c u l at e d   a s   i n   ( 31 )   a n d   ( 32 ) .     =  1 ( )   ( 31 )     = 2 + (  ) 2   ( 32 )     B ased   o n   th e   r esu lt   o b tain ,   th f r eq u en cy   o f   p o wer   s u p p ly   in   L DM   is   s u g g ested   to   b e   b elo th an   1 0 0   H z   b ec au s th v alu o f   r esis tan ce   is   s tab le  an d   lo at  th is   r an g o f   f r e q u en c y .   I t is also   will h elp   to   m in im ize  th e   u s ag o f   p o wer   r atin g   an d   r ed u ce   th co n s u m p tio n   o f   elec tr i city .   Fig u r 1 5   s h o ws co m p ar is o n   o f   p er f o r m an ce   u s in g   FEM ,   PAM,   an d   th m ea s u r em en t r esu lt in   L DM   f o r   v alid atio n   p u r p o s e.   Fu n d a m en tally ,   th r esu lt  o f   FEM   is   th m o s ac cu r ate  an d   m u s b h ig h er   co m p ar in g   with   o th er s   m eth o d s .   W h ile  t h PAM  r esu lt  m u s b lo wer   th an   FEM   b u h ig h er   th an   ex p er im en tal.   I is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2212 - 2 2 2 3   2220   b ec au s o f   PAM  will  h av an   er r o r   a b o u 6 . 5   lo wer   th an   FEM .   T h ex p e r im en tal  r esu lt  is   th lo west   b ec au s th ex is ten ce   o f   t h f r ictio n   f o r ce   d u to   h ig h   n o r m al  th r u s p r o d u ce d   b y   L DM .   W h ile,   th co n s tan t   th r u s h as  ce r tain   r ip p le  in   F E is   b ec au s o f   th s ettin g   at  th an aly s is   s etu p   d u r in g   a n aly s is   p r o ce s s .   Fo r   s m o o th   wav e f o r m ,   th e   tim e   s tep   s h o u ld   b r ed u cin g   as   s m all  as  p o s s ib le.   T h PAM  m eth o d s   ca n   ca tch   th e   r ip p le  if   m o r p er m ea n ce   m o d el  wer d ev elo p in g   f o r   ev er y   p o s itio n   o f   th m o v e r .   T h u s ,   th PAM  m eth o d s   ca n   p r o d u ce   s im ilar   c h ar ac ter i s tics   as  FEM   wh ich   is   b asical ly   m o r ac c u r ate.   M o r eo v e r ,   t o   r ed u c th r i p p le  in   ex p er im e n tal,   th th r u s t v al u s h o u ld   b m ea s u r e d   in   s m a ll d is p lace m en t a s   p o s s ib le.             ( a)   ( b )     Fig u r 1 4 .   Fre q u en c y   ch a r ac ter is tics   f o r   p r o to ty p o f   L DM : ( a)   ef f ec o f   L   R,   an d   ( b )   e f f ec t o f   Ѳ   Z           ( a)   ( b )     F i g u r e   1 5 .   C o m p a r i s o n   o f   p e r f o r m a n c e   i n   L D M   f o r   v a l i d a t i o n :   ( a )   c o g g i n g   t h r u s t ,   a n d   ( b )   t h r u s t   a t   =   6   A       B y   r ef er r in g   to   t h g r a p h   o f   c o g g in g   th r u s t,  th ex p er im en t al  r esu lt  h ig h er   th an   t h PAM  an d   FEM   b ec au s 2 0   k g f   ca p ac ity   o f   lo ad   ce ll  h ad   b ee n   u s ed   i n   th is   r esear ch .   I n   f ac f o r   th ac cu r a cy ,   lo ca p ac ity   o f   lo ad   ce ll  s h o u l d   b im p lied   in   lo cu r r en t,   in s tead   it  is   n o a p p r o p r iate  to   b m ea s u r e d   f o r   h ig h er   c u r r e n t.  T h e   lo ad   ce ll  o f   2 0   k g f   is   u s ed   in   th is   r esear ch   to   s y n ch r o n ize  th en tire   m ea s u r ed   cu r r en t,  i.  B ased   o n     Fig u r 1 5 ( a) ,   th p er ce n tag d if f er en ce   b etwe en   PAM  with   FEM   an d   th m ea s u r em en t   r esu lt  is   6 . 5 an d   1 . 7 r esp ec tiv ely .   I t   ca n   b e   s ee n   th at   th c o n s tan th r u s am o n g   th e   d is p lace m en t,   x op   h as  o n ly   a   s m all  s ig n if ican d if f er e n ce   v alu es  a m o n g   th ese  th r ee   m eth o d s .   All  th r ee   m eth o d s   wer in   g o o d   ag r ee m en o f   ea ch   o th er .   T ab le   3   s u m m ar izes  th e   v alid atio n   o f   L DM   at  p o s itio n   5 0   m m .   Fig u r e   1 5 ( b )   s h o ws  th th r u s p r o d u ce d   wh en   cu r r en is   in jecte d   6 A.   T h p er ce n tag d if f er en ce   b et wee n   PAM  an d   FEM   i s   ab o u 5 . 6 %.  Me an wh ile,   th p er ce n tag d if f e r en ce   b et wee n   PAM  an d   m ea s u r em en is   1 . 5 %.  T h p er ce n tag d if f er en ce   b etwe en   th em   is   less   th an   1 0 % wh ich   m ar k e d   th is   m eth o d   is   s ig n if ican m eth o d   to   d o   th e   co m p a r is o n .         T ab le  3 .   T h L DM   p er f o r m a n ce   M e t h o d   C o n st a n t   t h r u st   [ N ]   D i sp l a c e me n t ,   x op  [ mm ]   F EM   68   30   P A M   6 3 . 6 7   30   M e a su r e d   59   2 7 . 5       4.   CO NCLU SI O   Fo r   m o d elin g   th co n s tan th r u s th L DM ,   th PAM  i s   u s ed   an d   will  b s im u lated   u s in g   FEM   k n o wn   as  An s y s   Ma x well.   T h r esu lt  f r o m   PAM  an d   FEM   is   v alid ated   with   th m ea s u r em en r esu lt.  T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Mo d ellin g   a n d   a n a lysi s   o f lin ea r   DC   mo to r   w ith   co n s ta n t th r u s t   …  ( R a ja   N o r   F ir d a u s   K a s h fi R a ja   Oth ma n )   2221   L DM   was  d e s ig n ed   f o r   f o o d   p r o ce s s in g   ap p licatio n .   I s h o ws  th at  th p er ce n tag d if f er en ce   b etwe en   PAM  with   FEM   an d   m ea s u r em en r esu lt  was  6 . 5 an d   1 . 7 r e s p ec tiv ely .   T h co n s tan th r u s ca n   b ac h iev ed   alo n g   t h ef f ec tiv d is p lace m en x op   wh e n   l c   is   v ar ied .   Aca d em ically ,   th is   p a p er   p r o v id es  g u id an ce   o n   d esig n in g   an   L DM   f o r   co n s tan th r u s ca p ab ilit y   u s in g   PAM.   T h er ef o r e,   it  is   b eliev e d   th at  th is   L DM   is   s u itab le  f o r   f o o d   p r o ce s s in g   d ev ices w h ich   co u ld   c o n tr ib u te  to   th wea lth   an d   ec o n o m y   o f   th f o o d   in d u s tr y .         ACK NO WL E DG E M E NT S   Au th o r   wo u ld   lik to   th an k   M in is tr y   o f   Hig h er   E d u ca tio n   a n d   Un iv er s iti  T ek n ik al  Ma lay s ia  Me lak a   ( UT eM )   f o r   f in an cial  s u p p o r f o r   th is   r esear ch .         F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h au th o r s   wo u l d   lik to   th a n k   v a r io u s   p a r ties   s u ch   as  Mi n is tr y   o f   Hig h er   E d u ca tio n   an d   Un iv er s iti  T ek n ik al  Ma lay s ia  Me lak a   ( UT eM )   f o r   Fu n d a m en tal  R esear ch   Gr an t   Sch em ( FR GS/ 1 /2 0 1 5 /TK 0 4 /FKE/   0 2 /F0 0 2 6 0 )   a n d   UT eM   Pu b lic atio n   I n itiativ 2 0 2 5   Sch e m f o r   jo u r n al  p u b licatio n   f ee s .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   R aja  N o r   Fird au s   Kash f i Raja  Oth m an                               Sit i Z u laik Ma t I s a                               No r   Ais h ah   Md .   Z u k i                               Su h air i Ri zu an   C h Ah m ad                               Fair u l A zh ar   Ab d u Sh u k o r                               Md .   Naz r i O t h m an                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au th o r s   d ec lar n o   co n f lict o f   in ter est .       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   d o es n o t a p p l y   to   th is   p ap e r   as n ew  d ata  we r cr ea ted   o r   an aly ze d   in   th is   s tu d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   L.   S h u r a i j i ,   Z.   Q .   Z h u ,   a n d   Q .   F .   Lu ,   A   n o v e l   p a r t i t i o n e d   s t a t o r   f l u x   r e v e r sa l   p e r m a n e n t   m a g n e t   l i n e a r   mac h i n e ,   I EE E   T ra n s a c t i o n o n   M a g n e t i c s ,   v o l .   5 2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 6 ,   J a n .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TM A G . 2 0 1 5 . 2 4 7 8 4 9 2 .   [ 2 ]   C. - T.   Li u ,   Y . - W .   C h i u ,   a n d   C . - C .   H w a n g ,   D e si g n s a n d   f e a s i b i l i t y   a ssessm e n t s o f   a n   i n t e g r a t e d   l i n e a r   e l e c t r o m a g n e t i c   a c t u a t o r   f o r   c o l d   r o l l   mi l l   a p p l i c a t i o n s ,   I E EE  T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 2 ,   n o .   3 ,   p p .   2 6 9 3 2 6 9 9 ,   M a y   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 1 6 . 2 5 2 6 9 5 9 .   [ 3 ]   K .   O k a d a   a n d   K .   A k a t su ,   D e si g n   o f   a x i a l   t y p e   s l o t - l e ss P M S M   a n d   s y s t e m s fo r   e l e c t r i c   w h e e l b a r r o w ,   i n   2 0 1 5   1 8 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t ri c a l   Ma c h i n e a n d   S y st e m s (I C E MS ) ,   I EEE,   O c t .   2 0 1 5 ,   p p .   8 3 0 8 3 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EM S . 2 0 1 5 . 7 3 8 5 1 4 9 .   [ 4 ]   H .   K a r i mi ,   S .   V a e z - Z a d e h ,   a n d   F .   R a j a e i   S a l mas i ,   C o mb i n e d   v e c t o r   a n d   d i r e c t   t h r u s t   c o n t r o l   o f   l i n e a r   i n d u c t i o n   mo t o r w i t h   e n d   e f f e c t   c o mp e n sat i o n ,   I EE T r a n sa c t i o n s   o n   E n e rg y   C o n v e rsi o n ,   v o l .   3 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 9 6 2 0 5 ,   M a r .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TE C . 2 0 1 5 . 2 4 7 9 2 5 1 .   [ 5 ]   M .   N o r h i sam ,   R .   N .   F i r d a u s,   F .   A z h a r ,   N .   M a r i u n ,   I .   A r i s,  a n d   R .   J.  A b d u l ,   T h e   a n a l y s i o n   e f f e c t   o f   t h r u s t   c o n st a n t ,   s p r i n g   c o n st a n t ,   e l e c t r i c a l   t i m e   c o n st a n t ,   m e c h a n i c a l   t i m e   c o n s t a n t   t o   o sci l l a t i o n   d i s p l a c e me n t   o f   sl o t - l e ss   l i n e a r   o sci l l a t o r y   a c t u a t o r ,   i n   2 0 0 8   I EEE   2 n d   I n t e r n a t i o n a l   Po w e a n d   En e rg y   C o n f e re n c e ,   I EEE,   D e c .   2 0 0 8 ,   p p .   1 0 7 6 1 0 8 1 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P E C O N . 2 0 0 8 . 4 7 6 2 6 3 5 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.