12795

12795

تحليل، مدلسازي و شبيه‌سازي موتور خطي بدون جاروبك با آهنرباي دائم متحرك

كارشناسي ارشد

برق -قدرت- الكترونيك قدرت و ماشين‌هاي الكتريكي

اسفند 1392

اسفند 1392

دكتر ابوالفضل واحدي

چكيده كاربردهاي ماشين‌هاي خطي داراي گستره وسيعي از پمپ قلب‌هاي مصنوعي و كمپرسورها تا ژنراتورهاي دريايي، اتوماسيون كارخانجات و صنايع، و سامانه‌هاي حمل و نقل ريلي مي‌باشد. از آنجايي كه در ميان انواع موتورهاي خطي، موتورهاي خطي آهنرباي دائم، به دليل استفاده از قطب‌هاي آهنربا، داراي چگالي نيروي بيش‌تري مي‌باشند، اين دسته از موتورهاي خطي در اين پژوهش مورد بررسي قرار مي‌گيرند. عملكرد مناسب موتورهاي خطي آهنرباي دائم، وابسته به طراحي و ساخت دقيق آن‌ها مي‌باشد. انتخاب ساختار مناسب، اولين مرحله در طراحي هر ماشين الكتريكي است. به همين دليل در فصل دوم، ساختارهاي مختلف اين دسته از موتورها مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در نهايت، با در نظر گرفتن شاخص‌هايي براي بررسي عملكرد موتورهاي خطي، ساختارهاي ارائه شده با هم مقايسه مي‌شوند و با توجه به كاركرد مورد انتظار از موتور خطي در اين پژوهش، ساختار مناسب انتخاب مي‌شود. پس از انتخاب ساختار مناسب، گام بعدي در طراحي يك ماشين الكتريكي، مدل‌سازي آن مي‌باشد. بر همين اساس در فصل سوم، ضمن معرفي روش‌هاي مختلف مدل‌سازي موتورهاي الكتريكي، موتور خطي با ساختار انتخاب شده در فصل قبل، به دو روش مدل‌سازي مي‌شود و در نهايت با مقايسه روش‌هاي فوق، مدل مناسب انتخاب مي‌شود. در فصل چهارم، ابتدا نحوه توليد نيرو در موتورهاي خطي آهنرباي دائم مورد بررسي قرار مي‌گيرد. سپس با استفاده از مدار معادل مغناطيسي، الگوريتمي جهت طراحي موتور خطي آهنرباي دائم ارائه خواهد شد. در نهايت با استفاده از اين الگوريتم، طراحي ابتدايي يك موتور خطي انجام و صحت نتايج اين طراحي، به كمك روش تحليل اجزاء محدود بررسي مي‌شود. در فصل پنجم، با استفاده از نرم‌افزار Maxwell 16.0 تاثير تعدادي از پارامترهاي موتور خطي بر منحني نيرو مورد بررسي قرار مي‌گيرد و در پايان، موتور خطي با ساختار بهبود‌ يافته معرفي خواهد شد. واژه‌هاي كليدي: موتورهاي خطي آهنرباي دائم، مدل‌سازي، مدار معادل مغناطيسي، نيروي رانشي متوسط و ضربان نيرو