بهینه سازی طراحی و مدلسازی مطلوب با هدف افزایش بازده ی موتور سنکرون آهنربای دائم خطی

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
عملکرد مناسب اين موتورها نيازمند بهينه سازي دقيق طراحی آنها است. بهينه سازي طراحی خود نيازمند مدلسازي مطلوب می-باشد. در اين پژوهش مدار معادل مغناطیسی بهبود یافته ای با هدف تحلیل دقیق تلفات آهن ارائه شده است. به این منظور ابتدا مزايا و معايب مدار معادل های قبلی ارائه شده برای موتور سنکرون آهنرباي دائم بررسي شده که خلاء يک مدل مناسب که دقت قابل قبولی در پيش¬بينی توزيع چگالي شار با در نظر گرفتن اثر جریان سیم پیچ ها، اشباع آهن و حرکت داشته باشد و در عين حال سادگی لازم برای استفاده در الگوريتم طراحی را نيز دارا باشد، در این میان احساس می¬شود. لذا در اين پژوهش مدار معادل نسبتاً جديدي برای موتور سنکرون آهنربای دائم خطی یک بر با هسته آهنی و اولیه کوتاه ارائه شده است. اين مدار معادل علاوه بر قابلیت به پيش¬بيني اثر شيارها بر توزيع چگالي شار آهنرباي دائم و اشباع آهن در دندانه و یوغ اثر جریان سیم پیچ اولیه را نیز در نظر می گیرد. در نتیجه این مدار معادل می تواند تلفات آهن را بطور نسبتاً قابل قبولی پیش بینی کرده و در عين حال سادگي لازم براي استفاده در الگوريتم طراحي را دارد. یکی دیگر از مزیت های این مدار معادل ثابت بودن ساختار آن در هنگام حرکت است. در ادامه تلفات آهن با این روش محاسبه شد که در مقایسه با نتایج حاصل از روش اجزاء محدود تنها حدود سه درصد تفاوت دارد. در ادامه تغییرات تلفات آهن با تغییر پارامترهای موتور بررسی شد. در نهایت بهينه¬سازي طراحی با هدف¬ افزایش بازده با در نظر گرفتن هفت پارامتر موتور انجام شد. نتایج نشان داد که بازده موتور بهینه حدود پنج درصد بیشتر از موتور نمونه است در حالیکه نیروی تولیدی تقریبا ثابت باقی ماند. صحت اين نتايج به کمک تحليل اجزاء محدود غير خطي ديناميک تأييد شده است.




فهرست:
فصل اول:کلیات
لزوم انجام تحقيق
روند ارائه مطالب
فصل دوم: مدلسازی به کمک مدار معادل مغناطیسی
مقدمه
اصول روش مدار معادل مغناطیسی
ضریب کارتر
اثر شیار و دندانه
جریان آرمیچر
اثر اشباع آهن
جریان القایی
نیرو و گشتاور
تابع توزیع چگالی شار
فصل سوم: مدار معادل پیشنهادی برای محاسبه تلفات هسته
مدار معادل مغناطیسی پیشنهادی
مدلسازي اوليه
مدلسازي ثانويه
مدلسازي فاصله هوايي
حل مدار معادل مغناطیسی
تابع توزيع چگالي شار
محاسبه نيرو
ارزیابی مدل پیشنهادی
مدلسازي الکتريکي
مدلسازي مکانيکي
فصل چهارم: محاسبه وتحلیل تلفات موتور سنکرون آهنربای دائم خطی
تلفات آهن ماشينهاي سنکرون آهنرباي دائم
تلفات فوکوی دندانه
محاسبه تلفات آهن به کمک روش اجزاء محدود
تحلیل تلفات موتور سنکرون آهنربای دائم خطی
تلفات مس
فصل پنجم: بهینه سازی بازده موتور سنکرون آهنربای دائم به کمک مدار معادل مغناطیسی
الگوريتم ژنتيك
مفاهيم اوليه الگوريتم ژنتيك
عملگرهاي ژنتيكي
مساله بهینه سازی
تحلیل اجزاء محدود
فصل ششم:نتيجه گيری و پيشنهادها
پيشنهادها
مراجع