• شماره ركورد
    34650
  • پديد آورنده

    هاشم يوسفي جاويد

  • عنوان
    طراحي و بهينه‌سازي موتور سنكرون آهنرباي دائم خودراه انداز ديسكي
  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • رشته تحصيلي
    مهندسي برق قدرت
  • سال تحصيل
    1394
  • تاريخ دفاع
    1404/07/28
  • استاد راهنما
    دكتر ابوالفضل واحدي
  • استاد مشاور
    -
  • دانشكده
    مهندسي برق
  • چكيده
    در اين رساله ساختار نويني از موتور هيسترزيس آهنرباي دائم شار محوري معرفي گرديد كه با هدف تركيب مزاياي موتورهاي هيسترزيس و آهنرباي دائم در كنار ويژگي‌هاي مثبت ساختار شار محوري، گشتاور مناسبي را در هر دو حالت راه‌اندازي و دائم كار تأمين مي‌كند. براي توسعه اين ساختار، ابتدا چندين توپولوژي پيشنهادي براي بهبود موتورهاي هيسترزيس شار محوري موجود، با استفاده از مدل بيضوي (جهت مدل‌سازي حلقه هيسترزيس) در نرم‌افزار اجزاي محدود تحليل شدند. پس از انتخاب موتوري با بالاترين گشتاور در ابعاد مشابه و ساختار ساده‌تر، معادلات طراحي و الگوريتم مربوط به موتور پيشنهادي با در نظر گرفتن سهم هر يك از مواد آهنربا و هيسترزيس در توليد گشتاور، ارائه گرديد. تحليل‌هاي اجزاي محدود براي حالت‌هاي راه‌اندازي و دائم كار با بهره‌گيري از مدل دقيق‌تر پريساج انجام شد. سپس، با استفاده از روش تحليل حساسيت، بهينه‌سازي ضخامت شعاعي مواد آهنربا و هيسترزيس صورت گرفت و در ادامه عملكرد موتور در سرعت‌هاي مختلف و همچنين اثر گشتاور القايي در راه اندازي مورد ارزيابي قرار گرفت. در نهايت، نمونه‌اي از موتور پيشنهادي ساخته و آزمون‌هاي گشتاور براي آن انجام گرديد. نتايج ثبت شده از آزمون‌ها با شبيه‌سازي‌هاي اجزاي محدود و روش تحليلي مقايسه و صحه‌گذاري شد. يافته‌ها حاكي از افزايش قابل توجه 35 درصدي گشتاور در حالت دائم كار نسبت به موتور هيسترزيس اوليه بود. علاوه بر اين، با وجود كاهش حدود 12 درصدي گشتاور راه‌اندازي (به دليل استفاده از آهنربا)، گشتاور راه‌اندازي ثبت شده تقريباً سه برابر گشتاور موتور هيسترزيس اوليه بود كه اين بهبود ناشي از گشتاور القايي ماده هيسترزيس و بكارگيري آلومينيوم نگهدارنده است. اين پژوهش با ارائه يك توپولوژي جديد و ساختار ساده، با موفقيت مزاياي آهنرباي دائم و هيسترزيس را در يك ساختار شار محوري تجميع كرده و به گشتاور مطلوب در هر دو حالت عملكردي دست يافته است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/12/23
  • عنوان به انگليسي
    Design an‎d Optimization of a Self-Starting Disc-Type Permanent Magnet Synchronous Motor
  • تاريخ بهره برداري
    10/20/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    هاشم يوسفي جاوبد

  • چكيده به لاتين
    In this thesis, a novel configuration of an axial-flux permanent magnet hysteresis motor is introduced, aiming to combine the advantages of both hysteresis an‎d permanent magnet motors together with the positive features of an axial flux structure. The proposed design delivers satisfactory torque under both starting an‎d steady state operation. To develop this structure, several topologies were proposed to improve existing axial flux hysteresis motors. These designs were analyzed using finite element simulation based on the elliptical model for hysteresis loop representation. After selec‎ting the topology providing the highest torque within comparable dimensions an‎d a simpler structure, the design equations an‎d algorithm for the proposed motor were derived, considering the torque contribution of both magnet an‎d hysteresis materials. Finite element analyses were then carried out for the starting an‎d steady state conditions using a more precise Preisach model. A sensitivity analysis method was employed to optimize the radial thickness of the magnet an‎d hysteresis materials. Subsequently, the motor performance was eva‎luated at various speeds, an‎d the influence of induced torque during startup was examined. Finally, a prototype of the proposed motor was built an‎d torque tests were conducted. The measured results were compared an‎d validated against the finite element simulations an‎d analytical method. The findings indicate a significant 35% increase in steady state torque compared to the original hysteresis motor. Although the starting torque decreased by about 12% due to magnet usage, the recorded starting torque was approximately three times higher than that of the initial hysteresis motor, attributed to the induced torque of the hysteresis material an‎d the use of an aluminum retainer. This research, by proposing a new an‎d simple topology, successfully integrates the benefits of permanent magnet an‎d hysteresis motors within an axial flux configuration, achieving desirable torque performance in both operating modes.
  • كليدواژه هاي فارسي
    موتور هيسترزيس آهنرباي دائم , شار محوري , گشتاور , المان محدود , پريساج
  • كليدواژه هاي لاتين
    Permanent magnet-hysteresis motor , Axial flux , Torque , Finite element , Preisach
  • Author
    Hashem Yousefi Javid
  • SuperVisor
    Dr. Abolfazl Vahedi