شماره ركورد
13795
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
13795
پديد آورنده
مجتبي رسولي
عنوان
كاهش نوسانات گشتاور در چرخدنده مغناطيسي آهنرباي دائم توسط مورب كردن آهنرباها
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
برق - قدرت
سال تحصيل
اسفند ماه 1392
تاريخ دفاع
اسفند ماه 1392
استاد راهنما
دكتر حسين حيدري
چكيده
چكيده
چرخدندههاي مگانيكي يكي از پركاربردترين قطعات در صنعت ميباشند با وجود مزاياي فراواني كه چرخدندههاي مكانيكي دارند، برخي مشكلات و معايب بزرگ در آنها ديده ميشود كه باعث ايجاد يك رويكرد جديد در صنعت چرخدندهها شده است اين رويكرد استفاده از عناصر مغناطيسي ميباشد. چرخدندهها براي كاربردهاي گوناكون مورد استفاده قرار ميگيرد. طراحان چرخدندهها معمولا سعي در حداقل كردن نوسانات گشتاور كه عموما منشاء لرزش، نويز و نوسانات سرعت ميباشد هستند. اين نوسانات سرعت داراي دو مولفهاي كليدي ميباشد: ريپل گشتاور و گشتاور دندانه¬اي، ريپل گشتاور بدليل نوسانات توزيع ميدان و MMF سيم پيچي ميباشد در حاليكه گشتاور دندانه¬اي بدليل تغييرات ناگهاني شار در مسير هوايي و تغييرات ناگهاني رلوكتانس در مسير عبور شار روتور در حال چرخش ميباشد. منبع اصلي گشتاور دندانه¬اي در چرخدنده مغناطيسي اثرات لبه آهنرباها و مدولاتورها ميباشد.در سرعت پايين، نوسانات گشتاور ممكن است باعث تغييرات نامطلوب سرعت، لرزش و نويز صوتي شود كه ممكن است تاثير قابل توحهي در كارآيي چرخدنده داشته باشد.در اين پروژه به دليل مطالعه بر روي چرخدنده مغناطيسي آهنرباي دائم، نوسانات گشتاور تنها از گشتاور دندانه¬اي تشكيل شده است.
اگرچه حداكثر گشتاور انتقالي عامل مهمي در طراحي چرخدنده مغناطيسي ميباشد اما گشتاور دندانه-اي هم بايد در نظر گرفته شود زيرا ممكن است باعث اختلال عملكرد چرخدنده مغناطيسي شود.گشتاور دندانه¬اي در چرخدنده مغناطيسي ناشي از تغييرات ناگهاني شار در مسير هوايي و تغييرات ناگهاني رلوكتانس در مسير عبور شار روتور در حال چرخش ميباشد.در ادامه روش كاهش نوسانات گشتاور تحت عنوان موربسازي آهنربا و مدولاتور در چرخدنده مغناطيسي شار شعاعي (كه در مطالعات ماشينهاي الكتريكي نيز مورد استفاده قرار ميگيرد) نشان داده خواهد شد.
يكي از اين روشها كه بحث اصلي در اين پژوهش است، استفاده از روش مورب سازي مدولاتور و آهنربا در چرخدنده مغناطيسي است، به نحويكه مسير عبور شار در مواد فرومغناطيس مدولاتور تغييرات ناگهاني رلوكتانس را احساس نكرده و يا شار ناشي از آهنرباهاي دائم بصورت لحظه¬اي در مقابل مسير هوايي تغيير نيابد بنابراين استفاده از اين تغيير در ساختار چرخدنده منتج به بهبود نوسانات گشتارو خروجي ميگردد. براي اين منظور شبيه سازيهايي در محيط نرم افزار المان محدود انجام گرفته است و نتايج خروجي با حالتي كه مورب سازي در چرخدنده مغناطيسي صورت نگرفته است، مقايسه گرديده و بهبود عملكرد در مورب سازي مورد ارزيابي قرار گرفته است.
كلمات كليدي: چرخدنده مغناطيسي هم محور، آهنرباي دائم، گشتاور دندانه¬اي، نرم افزار المان محدود (FEM)، مورب سازي.