مدل‌سازي مغناطيس‌زدائي در موتورهاي آهنرباي دائم و ارائه يك طرح مقاوم

دكتري تخصصي

در سال‌هاي اخير موتورهاي آهنرباي دائم با توجه به خصوصيات عملكردي بسيار مناسب از قبيل راندمان زياد، قابليت اطمينان زياد و چگالي توان و گشتاور زياد در صنايع مختلفي مورداستفاده قرارگرفته‌اند. گشتاور روي محور اين موتورها از اثرمتقابل ميان ميدان آهنرباي دائم و ميدان آهنرباي الكتريكي به وجود مي‌آيد. بنابراين هرگونه خطايي در اين دو بخش باعث تضعيف عملكرد موتور مي‌شود. يكي از اين خطاهاي مهم پديده مغناطيس‌زدائي است كه در اثر شرايطي از قبيل عكس‌العمل آرميچر، دما و تنش‌هاي مكانيكي به وجود مي‌آيد. ازاين‌رو در اين رساله به مدل‌سازي و بهينه‌سازي موتورهاي آهنرباي دائم ازنقطه‌نظر مغناطيس‌زدائي پرداخته مي‌شود. در اين رساله در ابتدا مفهوم مغناطيس‌زدائي و مزاياي اين پديده موردبررسي قرار مي‌گيرد. سپس مروري بر مراجع موجود درزمينهٔ روش‌هاي مدل‌سازي و بهينه‌سازي ماشين‌هاي آهنرباي دائم ازنقطه‌نظر مغناطيس‌زدائي برگشت‌ناپذير ارائه مي‌شود. در ادامه چهار روش مختلف شامل مدل‌سازي مغناطيس‌زدائي مبتني بر روش اجزا محدود، روش مدار معادل مغناطيسي، روش پردازش تصوير و روش تركيبي ارائه خواهد شد. در فصل 4 مباني بهينه‌سازي در ماشين‌هاي الكتريكي ارائه‌شده و سه روش تركيبي براي بهينه‌سازي و طراحي مقاوم ماشين‌هاي الكتريكي ازنقطه‌نظر مغناطيس‌زدائي ارائه مي‌گردد. با توجه به اينكه بحث مغناطيس‌زدائي در پيشران‌هاي الكتريكي، به دليل ماهيت چگالي توان-گشتاور بالا، از اهميت بال خصوصي برخوردار است، در فصل 5 اصول طراحي ماشين آهنرباي دائم براي كاربرد در پيشران‌هاي الكتريكي و بخصوص خودرو الكتريكي ارائه خواهد شد. موتور طراحي‌شده در اين فصل به‌عنوان مبنايي براي ارائه ساختار مقاوم در برابر خطاي مغناطيس‌زدائي استفاده خواهد شد. درنهايت با توجه به اينكه اكثر تحليل‌ها بر مبناي تحليل‌هاي اجزاي محدود مورد تأييد قرارگرفته‌اند لازم بود به‌گونه‌اي تحليل‌هاي اجزاي محدود نيز مورد ارزيابي قرار گيرد كه براي اين كار يك نمونه كوچك ساخته‌شده و مورد آزمون قرار خواهد گرفت. مراحل طراحي، ساخت و آزمون اين نمونه در فصل 6 موردتوجه قرار گرفته‌شده است. درنهايت در فصل 7 جمع‌بندي و پيشنهادها ارائه‌شده است.

206504

دانشگاه علم و صنعت ايران

برق قدرت

دكتر ابوالفضل واحدي