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

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

فرمت فایل دانلودی:
فرمت فایل اصلی: docx
تعداد صفحات: 94
حجم فایل: 6737
قیمت: : 12000 تومان

بخشی از متن:
چکیده:
امروزه موتورهای خطی برای تولید حرکت های انتقالی به طور گسترده ای در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. در این میان، موتورهای سنکرون آهنربای دائم خطی به دلیل داشتن چگالی نیرو و راندمان زیاد و عملکرد دینامیکی مناسب از اهمیت و جایگاه ویژه ای برخوردار است. عملکرد مناسب این موتورها نیازمند بهینه سازی دقیق طراحی آنها است. بهینه سازی طراحی خود نیازمند مدلسازی مطلوب می باشد. در این پژوهش مدار معادل مغناطیسی بهبود یافته ای با هدف تحلیل دقیق تلفات آهن ارائه شده است. به این منظور ابتدا مزایا و معایب مدار معادل های قبلی ارائه شده برای موتور سنکرون آهنربای دائم بررسی شده که خلاء یک مدل مناسب که دقت قابل قبولی در پیش بینی توزیع چگالی شار با در نظر گرفتن اثر جریان سیم پیچ ها، اشباع آهن و حرکت داشته باشد و در عین حال سادگی لازم برای استفاده در الگوریتم طراحی را نیز دارا باشد، در این میان احساس می شود. لذا در این پژوهش مدار معادل نسبتاً جدیدی برای موتور سنکرون آهنربای دائم خطی یک بر با هسته آهنی و اولیه کوتاه ارائه شده است. این مدار معادل علاوه بر قابلیت به پیش بینی اثر شیارها بر توزیع چگالی شار آهنربای 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 عین حال سادگی لازم برای استفاده در الگوریتم طراحی 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 بهینه سازی 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 این نتایج به کمک تحلیل اجزاء محدود غیر خطی دینامیک تأیید شده است.

فهرست مطالب:
چکیده
فصل اول: کلیات
لزوم انجام تحقیق   
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    
مدلسازی اولیه    
مدلسازی ثانویه    
مدلسازی فاصله هوایی    
حل مدار معادل مغناطیسی    
تابع توزیع چگالی شار    
محاسبه نیرو    
ارزیابی مدل پیشنهادی    
مدلسازی الکتریکی    
مدلسازی مکانیکی    
فصل چهارم: محاسبه وتحلیل تلفات موتور سنکرون آهنربای دائم خطی
تلفات آهن ماشینهای سنکرون آهنربای 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
الگوریتم ژنتیک   
مفاهیم اولیه الگوریتم ژنتیک   
عملگرهای ژنتیکی   
مساله بهینه سازی   
تحلیل اجزاء محدود   
فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادها
پیشنهادها   
منابع و مراجع