شماره ركورد
34073
پديد آورنده
عليرضا يزداني مايوان
عنوان
مدلسازي تحليلي و بهينهسازي موتور آهنربا دائم شار محور با سيمپيچي حلقوي براي كاربرد موتور كشش ريلي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق گرايش الكترونيك قدرت و ماشينهاي الكتريكي
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/07/22
استاد راهنما
آقاي دكتر ابوالفضل واحدي
استاد مشاور
-
دانشكده
برق
چكيده
با توجه به نياز روزافزون سيستمهاي حمل و نقل ريلي به موتورهايي با بازده بالا، چگالي توان مناسب و ابعاد فشرده، طراحي ساختارهاي نوين براي موتور كشش اهميت ويژهاي دارد. در اين پژوهش يك موتور آهنربا دائم شار محوري با سيمپيچي حلقوي و فازهاي مستقل به منظور كاربرد در لكوموتيو طراحي و تحليل شده است. ابتدا ساختارهاي مختلف ماشينهاي شار محوري و عرضي بررسي شده و ساختار پيشنهادي با هدف بهرهگيري از مزاياي هر دو دسته انتخاب گرديد. سپس مدلسازي تحليلي براي محاسبه توزيع ميدان مغناطيسي، چگالي شار و پارامترهاي الكتريكي ارائه و نتايج آن با شبيهسازي اجزاي محدود صحتسنجي شد. در ادامه، با استفاده از روابط طراحي ماشين و الگوريتم ژنتيك، ابعاد هندسي موتور شامل قطرها، طول محوري و تعداد دور سيمپيچي بهينهسازي و امكانسنجي طراحي براي كاربرد موتور كشش ريلي انجام شد. نتايج حاصل نشان داد كه موتور طراحي شده قادر است پارامترهاي عملكردي مورد نياز براي موتور كشش لكوموتيو را برآورده كند و نسبت به موتورهاي كشش القايي كه در حال حاضر در لكوموتيو استفاده ميشود برتريهايي دارد اما براي بررسي دقيقتر لازم است تا موتور فوق در همه زمينهها تحليل شود و در صورت امكان، نسخهاي از اين موتور ساخته شود. بنابراين ميتوان نتيجه گرفت كه موتور آهنربا دائم شار محور با سيمپيچي حلقوي با رعايت محدوديتهاي موجود، ميتواند گزينهاي مناسب و قابل رقابت براي جايگزيني در سامانههاي كشش ريلي مدرن محسوب شود.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/09/08
عنوان به انگليسي
Analytical Modeling and Optimization of Ring Winding Axial Flux Permanent Magnet Motor for Railway Traction Applications
تاريخ بهره برداري
10/14/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عليرضا يزداني مايوان
چكيده به لاتين
Given the increasing demand in railway transportation systems for motors with high efficiency, suitable power density, and compact dimensions, the design of innovative structures for traction motors has become particularly important. In this study, an axial flux permanent magnet (AFPM) motor with ring windings and independent phases is designed and analyzed for locomotive applications. First, various structures of axial and transverse flux machines are reviewed, and the proposed configuration is selected with the aim of combining the advantages of both types. Then, an analytical model is developed to calculate the magnetic field distribution, flux density, and electrical parameters, and its results are validated through finite element simulations. Subsequently, using machine design equations and a genetic algorithm, the motor’s geometric dimensions, including diameters, axial length, and the number of winding turns, are optimized, and the feasibility of the design for traction motor applications is evaluated. The obtained results indicate that the designed motor can meet the performance requirements of a locomotive traction motor and offers advantages over the induction traction motors currently in use. However, for a more comprehensive assessment, further analyses are required, and if possible, a prototype should be constructed. Therefore, it can be concluded that the proposed axial flux permanent magnet motor with toroidal windings, considering the existing constraints, can serve as a suitable and competitive candidate for replacement in modern railway traction systems.
كليدواژه هاي فارسي
نگاشت همديس , موتور كشش , مدلسازي تحليلي , الگوريتم ژنتيك , موتور آهنربا دائم شار محور با سيمپيچي حلقوي
كليدواژه هاي لاتين
Conformal mapping , Traction motor , Ring Winding Axial Flux Permanent Magnet Machines , Genetic algorithm , Analytical modeling
Author
Alireza Yazdani mayvan
SuperVisor
Dr. Abolfazl Vahedi