طراحی بهینه موتور جریان مستقیم بدون جاروبک به منظور کاهش گشتاور دندانه ای

طراحی بهینه موتور جریان مستقیم بدون جاروبک به منظور کاهش گشتاور دندانه ای   

در موتور های جریان مستقیم بدون جاروبک گشتاور دندانه ای در اثر عکس العمل بین آهنرباهای رتـور و دندانـه

های استاتور ایجاد می شود. این گشتاور در موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک باعـث ایجـاد نـویز و لـرزش

می شود. از آنجا که در بارهای حساس به یک گشتاور صاف نیاز است، بنابراین باید این ریپـل گشـتاور را کـاهش

دهیم. گشتاور دندانه ای  را می توان به روش های مختلفی از جمله انحـراف دندانـه هـای اسـتاتور، قطعـه قطعـه

کردن آهنربای دائم، استفاده از شیارهای مصنوعی و … کاهش داد. بعضـی از ایـن روش هـا عملـی نمـی باشـند و

برخی پر هزینه هستند اما تعدادی از آنها ساده، ارزان و مؤثر می باشند.

علاوه بر ایجاد روش های جدید برای کاهش گشـتاور دندانـه ای مـی تـوان بـه منظـور کـاهش گشـتاور مـذکور

پارامترهای موتور را بهینه نمود.

 

روش های مختلفی بـرای بهینـه سـازی وجـود دارد کـه از جملـه مـی تـوان بـه الگوریتم ژنتیک ، کلونی مورچه ها ، شبکه های عصبی ، الگـوریتم کـاهش دامنـه و طراحـی آزمایشـات  (DOE) اشاره کرد. هر یک از این روش ها دارای مزایا و معایبی می باشند و در موارد خاصی کاربرد دارنـد . در ایـن پـروژه به منظور کاهش گشتاور دندانه ای از روش طراحی آزمایشات استفاده شده است. یکی از مهمتـرین مزایـای روش طراحی آزمایشات امکان استفاده از آن در مواردی است که رابطه ریاضـی دقیقـی بـین متغییرهـا و هـدف وجـود ندارد، می باشد.

انتخاب این روش برای انجام این پروژه نیـز بـه همـین دلیـل مـی باشـد.در ایـن پـروژه دو روش کاهش گشتاور دندانه ای به  وسیله روش طراحی آزمایشات بهینه سازی شده اند. در روش اول اندازه زاویه کمـان قطب و اندازه دهانه شیارها به صورت همزمان بهینه شده انـد  و در روش دوم میـزان جابجـایی دهانـه شـیارها در روش جابجایی دهانه شیار، بهینه سازی شده است. بعد از انجام بهینه سازی ها نتایج حاصله بـر روی مـدل شـبیه سازی شده یک موتور مغناطیس دائم به روش اجزاء محدود مورد آزمایش قرار داده شده اسـت تـا مشـاهده شـود که آیا نتایج شبیه سازی ، نتایج بدست آمده از بهینه سازی را تائید می کند. که بررسی نتایج بدست آمده حـاکیاز درستی بهینه سازی می باشد. می توان مشاهده کرد که هر کدام از این روش ها می توانـد گشـتاور دندانـه ای به میزان ۴۰ تا ۷۰ درصد کاهش دهند.    

فهرست مطالب طراحی بهینه موتور جریان مستقیم بدون جاروبک به منظور کاهش گشتاور دندانه ای   

• فصل اول : روش های موجود برای کاهش گشتاور دندانه ای  
  • گشتاوردندانه ای در موتورهای مغناطیس دائم
  • روش های عملی برای کاهش گشتاو دندانه ای
  • استفاده از شیارهای مصنوعی برای کاهش گشتاور دندانه ای
  • انحراف آهنرباهای رتور
  • بررسی اثر ابعاد شیار و آهنربا بر کاهش گشتاور دندانه ای
  • بهینه سازی ضریب قوس قطب برای کاهش گشتاور دندانه ای
  • تأثیر قطعه قطعه کردن آهنربا بر گشتاور دندانه ای
  • روش دهانه شیار مورب
• فصل دوم : مدل سازی ماشین مغناطیس دائم و روش های بهینه سازی گشتاور دندانه ای 
  •  مدل سازی ماشین مغناطیس دائم(PM)در روش اجزاء محدود(FEM)
  • روش های بهینه سازی گشتاور دندانه ای و روش DOE
• فصل سوم : دو روش جدید برای کاهش گشتاور دندانه ای 
  • بهینه سازی نسبت دهانه شیار به زاویه کمان قطب
  • بهینه سازی میزان جابجایی دهانه شیارها

دپارتمان پژوهشی سفیر