Bachelor's Thesis

Identification of losses in permanent magnet synchronous machines

Final Thesis 12.98 MB

Author of thesis: Bc. Radek Blažek

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Jan Bárta, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jakub Rosendorf

Abstract:

This bachelor thesis deals with the identification of losses in permanent magnets of permanent magnet synchronous machines. The thesis first describes the basic operating properties of permanent magnet synchronous machines and provides an overview of the main types of losses occurring during their operation.

The thesis also includes an analysis of possible methods for measuring and modeling losses in permanent magnets. These losses were calculated using the AMELA software in combination with a model created in FEMAG. The practical part of the thesis focuses on the comparison of several variants of a permanent magnet synchronous machine. Variants with different numbers of axially segmented magnets and a variant with a poleshape rotor modification are evaluated.

Keywords:

Permanent magnet synchronous machine, IPMSM, permanent magnets, magnet losses, eddy currents, magnet segmentation, harmonic components, AMELA, FEMAG, FEM

Date of defence

15.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student prezentoval bakalářskou práci na téma Identifikace ztrát v magnetech synchronních strojů s permanentními magnety. Seznámil komisi s cíli práce. Porovnal varianty geometrie IPMSM. Prezentoval naměřené a vypočítané hodnoty modelů motorů. Popsal rozdělení jednotlivých ztrát. Popsal výpočetní program AMELA a shrnul možnosti použití. Uvedl postupy vytváření konečně prvkové sítě a prezentoval výsledky výpočtů. Vyhodnotil rozdíly mezi nimi. Student odpověděl na otázky oponenta a komise.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Department

Department of Power Electrical and Electronic Engineering

Study programme

Power Electrical and Electronic Engineering (BPC-SEE)

Composition of Committee

doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jan Bárta, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Petr Procházka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Bohuslav Bušov, CSc. (člen)
Ing. Petr Huták, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Jan Bárta, Ph.D.


Student Radek Blažek vypracoval svou bakalářskou práci na téma Identifikace ztrát v magnetech synchronních strojů s permanentními magnety. Práce byla vypracována ve spolupráci se společností Baumuller a měla za cíl analyzovat ztráty vířivými proudy v magnetech umístěných v rotorovém svazku. Odborným konzultantem v Baummuler byl Ing. Ladislav Knebl, Ph.D.

-    Z hlediska zadání práce autor splnil veškeré body zadání. Toto hledisko tedy hodnotím stupněm výborně.

-    Prezentační úroveň: Z hlediska struktury je práce přehledná. Kvalita prezentace některých výsledků mohla být ale vyšší. Autor ale mohl provést větší diskuzi dosažených výsledků. I přesto hodnotím toto hledisko stupněm výborně.

-    Jazykové a formální hledisko: Autor napsal text, který je převážně odborný a srozumitelný. Práce je psaná v českém jazyce. Hledisko hodnotím stupněm výborně.

-    Práce s literaturou: Autor citoval 35 literárních zdrojů. Hledisko práce autora s literaturou tak hodnotím stupněm výborně.

-    Výsledek a přínos práce: Autor zpracoval poměrně obsáhlé téma a provedené měření jsou srovnána vůči měření.  Výsledky práce jsou zcela konkrétní a přesahují svou hloubkou standardní bakalářské práce. Toto hledisko hodnotím stupněm výborně.
-    Pracovní přístup: Autor pracoval usilovně a převážně samostatně. Jednoznačně prokázal samostatnou schopnost řešit zadaný problém, a proto hledisko práce autora hodnotím stupněm výborně.

Shrnutí:
Autor se problematice věnoval usilovně a svědomitě, přičemž prokázal schopnost samostatně řešit zadanou problematiku na vysoké odborné úrovni. Výsledky práce mají praktický přínos. S ohledem na výše uvedené hodnotím práci stupněm A – výborně a práci doporučuji k obhajobě. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 95
Známka navržená vedoucím: A Points proposed by supervisor: 95

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Jakub Rosendorf

Tato bakalářská práce se zabývá analýzou permanentních magnetů v synchronních strojích, především pak vznikem ztrát. Práce je rozdělena na úvod, závěr a šest kapitol. Práce je velmi dobře strukturována. Autor uvádí problematiku ztrát v PM podloženou rešerší a následně představuje výpočetní program AMELA (FEMAG), ve kterém analyzuje model ztrát několika metodami.

Autor cituje 35 zdrojů, z nichž je 33 anglických.

Ve své práci se autor dopouští jen drobných nedostatků - kupříkladu se jedná o přepis v rovnici 16 v kapitole 3.4, nebo v kapitole 2.1, kde autor opomenul uvést vysvětlení jedné z proměnných.

Celkově práci hodnotím výborně (98 b.). Autor prokázal znalost problematiky spolu se zajímavou a současně relevantní analýzou ztrát v PM. Obzvlášť kladně pak hodnotím zpracování analýzy v představeném programu AMELA (FEMAG). Student splnil zadání práce a doporučuji ji k obhajobě. Topics for thesis defence:
  1. Popište a vysvětlete rovnici 16 z podkapitoly 3.4. Jak byla tato rovnice odvozena?
  2. V kapitole 2 je uvedeno, že NdFeB má řadu výhod a nevýhod, jak zmiňuje jeden ze zdrojů. Jaké jsou tyto výhody a nevýhody?
  3. V podkapitole 6.5.2 jsou porovnávány 3 jemnosti sítí. Jak bylo určeno, že síť 3 je již dostatečně jemná?
  4. V práci je ukázána analýza několika struktur magnetů s různou segmentací. Proč nejsou simulované provozní režimy stejné u všech struktur (IPMSM20, IPMSM40, IPMSM20PS)? Na základě čeho byly provozní režimy zvoleny?
Points proposed by reviewer: 98

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová