19282

۱۹۲۸۲

مدل سازي مغناطيس زدائي در موتور آهنرباي دائم از نوع شارمحوري سيم پيچ طوقه اي

كارشناسي ارشد

الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

۱۳۹۵

۲۳ تيرماه ۱۳۹۷

دكتر ابوالفضل واحدي

برق

در سال‌هاي اخير موتورهاي آهنرباي دائم با توجه به خصوصيات عملكردي بسيار مناسبي از قبيل راندمان بالا، قابليت اطمينان زياد و چگالي توان و گشتاور بالا در صنايع مختلفي مورداستفاده قرارگرفته‌اند. گشتاور روي محور اين موتورها از اثرمتقابل ميان ميدان آهنرباي دائم و ميدان الكتريكي به وجود مي‌آيد. بنابراين هرگونه خللي در اين دو بخش باعث تضعيف عملكرد موتور مي‌شود. يكي از اين عوامل مهم پديده مغناطيس‌زدائي است كه در اثر شرايطي از قبيل عكس‌العمل آرميچر، دما و خود مغناطيس‌زدائي به وجود مي‌آيد. ازاين‌رو در اين پايان‌نامه به بررسي و مدل‌سازي اين پديده در ماشين آهنرباي دائم از نوع شارمحوري سيم‌پيچي طوقي‌شكل پرداخته مي‌شود. در اين پايان‌نامه در ابتدا به بررسي پديده مغناطيس‌زدائي، اهميت موضوع، عوامل مؤثر و روش‌هاي مدل‌سازي اين پديده پرداخته‌شده است. سپس مدل‌سازي مغناطيس‌زدائي در موتور اخيراً معرفي‌شده RAFPPM به استفاده از روش اجزا محدود گام‌به‌گام انجام‌شده است. در مدل‌سازي صورت گرفته ابتدا تأثير عوامل مؤثر بر روي مغناطيس‌زدائي موردبررسي قرارگرفته و درنهايت مدل‌سازي پديده مغناطيس‌زدائي انجام مي‌شود. در اين روش از يك الگوريتم بهينه‌شده استفاده مي‌شود كه در هر گام از موقعيت رتور مغناطيس‌زدائي را در نظر گرفته و در گام بعدي از مقادير اصلاح‌شده چگالي شار پسماند استفاده مي‌كند. در ادامه با توجه به اينكه روش FEM نياز به زمان محاسباتي بالايي داشته و در مراحل اوليه طراحي مناسب نيست، مدل‌سازي با استفاده از روش مدار معادل مغناطيسي انجام مي‌شود و نتايج به‌دست‌آمده از اين دو روش با يكديگر مقايسه و بررسي مي‌شوند.

1397/05/31

Modelling of Demagnetization Phenomenon in the RWAFPM Motor

8/22/2018 12:00:00 AM

In recent years permanent magnet motors have been used in a variety of application due to high efficiency, high reliability, and high power and torque density. In this motor, torque is produced by the interaction between the electric field and the permanent magnet field. So any interruption in this two parts of machine leads to a decline in torque density of the motor. Demagnetization is one of the disruptive phenomena in the PM motors. This phenomenon caused by armature reaction, high temperature, and self-demagnetization. Therefore in this thesis demagnetization modelling of Ring Winding Axial Flux Permanent Magnet motor conducted and demagnetization tolerant is evaluated. In this thesis, first an introduction about demagnetization phenomenon, the importance of the subject, affecting factors, and modelling methods are investigated. Then demagnetization modelling of the newly introduced RWAFPM motor is conducted using Time Stepping Finite Element Method (TSFEM). In this method, a modified demagnetization algorithm is used in the way that at each step of the rotor position, demagnetization is considered and in the next rotor position the new residual magnetic flux density is used for the magnet. In the following, the Magnetic Equivalent Circuit (MEC) method is presented for demagnetization modelling of RWAFPM motor due to high time and memory consumption of FEM method which makes it inappropriate at the early design steps. Also, the obtained results of two methods are compared and analyzed.