10345

10345

مدل سازي و طراحي موتور خطي لوله اي مغناطيس دائم شار عرضي

كارشناسي ارشد

برق - قدرت

شهريور 1391

شهريور 1391

دكتر ابوالفضل واحدي

ماشينهاي الكتريكي به لحاظ راستاي شار در فاصله هوايي به دو دسته شار شعاعي و شار محوري و به لحاظ راستاي شار در يوغ استاتور به دو دسته شار عرضي و شار طولي تقسيم بندي ميشوند . ماشينهاي شار عرضي گروهي از ماشينهاي لكتريكي هستند كه مسيرشار آنها در صفحه عمود بر راستاي حركت روتور قرار دارد. ويژگي برجسته آنها عدم رقابت بارگذاري الكتريكي و بارگذاري مغناطيسي با هم بر سر فضا ميباشد كه اولا سبب آزادي عمل بيشتر در طراحي و ثانيا استفاده حداكثري از خاصيت مغناطيسي مواد مغناطيس دائم جديد مانند نئودميوم آهن بور و يا ساماريوم كبالت شده است، اين ويژگي سبب شده است كه اين دسته از ماشينهاي الكتريكي داراي چگالي گشتاور بالاتري نسبت به ساير انواع ماشينهاي الكتريكي باشند و لذا در كاربردهاي حمل ونقل و خودروهاي هيبريدي و همچنين صنايع نظامي كاربرد روزافزوني يافتهاند. ويژگي ديگر اين دسته از ماشينهاي الكتريكي امكان افزايش تعداد قطبها ميباشد كه سبب استفاده از اين ماشين ها در كاربردهاي سرعت پايين مانند ژنراتورهاي توربين بادي شده است. در اين پاياننامه بعد از مروري بر انواع ساختارها و كاربردها به بررسي دقيقتر موتور خطي لوله اي از نوع شار عرضي با تحريك مغناطيس دائم پرداخته شده است. از آنجايي كه مسير شار در اين ماشينها ذاتاً سه بعدي ميباشد لذا امكان استفاده از مدلهاي دو بعدي براي تحليل آن ها وجود ندارد. زمانبر بودن آناليزهاي سه بعدي اجزا محدود نياز به مدل تحليلي دقيق در مرحله طراحي و بهينه سازي را ايجاد نموده است. در اين پاياننامه مدل سه بعدي شبكه معادل مغناطيسي 1 براي استخراج و پياده سازي شده است. در ادامه روابط رياضي براي طراحي TFM موتور خطي لولهاي 2 نقطه صفر ماشين بسط داده شده است و يك نمونه موتور خطي لوله اي مغناطيس دائم شار FLUX 3D عرضي طراحي شده است. همچنين مدل سه بعدي اجزا محدود در محيط نرم افزار پياده سازي و صحت نتايج مدل تحليلي و مدل اجزا محدود در مقايسه با يكديگر و همچنين در مقايسه با نتايج مقالات مرجع اعتبار سنجي شده است . در نهايت عملكرد موتور طراحي شده بواسطه شبيه سازي بررسي شده است. 1 3D Equivalent Magnetic Network