‌طراحی بهینه یک موتور سنکرون مغناطیس دائم پنج فاز جهت کاربرد در سامانه های دریایی با استفاده از الگوریتم زنبور

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

با توجه به مزایای زیاد موتورهای چند فاز نسبت به موتورهای سه فاز از قبیل: کاهش جریان هر فاز استاتور بدون نیاز به کاهش ولتاژ، کاهش هارمونیک جریان لینک DC و همچنین افزایش قابلیت اطمینان آن، استفاده از این موتورها در سامانه ­هایی از قبیل سامانه­ هایی رانش دریایی، خودروهای الکتریکی، سامانه­ های فضایی و ... رو به افزایش می­باشد. این مقاله به تحلیل و طراحی بهینه موتور سنکرون مغناطیس دائم پنج فاز جهت کاربرد در زیر دریایی می­پردازد. برای این منظور، موتور مزبور توسط الگوریتم بهینه ­سازی زنبور بهینه می­­گردد تا کمترین حجم و وزن و همچنین بهترین مشخصات عملکردی را داشته باشد. سپس توسط نرم­ افزار Ansoft Maxwell که بر مبنای تحلیل اجزای محدود می­باشد، موتور مزبور مجدداً طراحی، شبیه ­سازی کامپیوتری و اعتبارسنجی می­گردد، به صورتی که اطلاعات لازم در مورد کمیت و مشخصات عملکردی موتور را ارائه می­دهد. با انجام بهینه ­سازی در مقایسه با موتور طراحی ­شده به روش معمولی، تلفات کل بیش از 3 درصد کاهش و گشتاور بیش از 13 درصد افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها


[1]      Permanent Magnet Linear Synchronous Motor With Low Cogging Force, IEEE  Transactions on Magnetics, Vol. 48, NO. 2, February 2012.##

[2]      K. C. Kim, J. Lee, H. J. Kim, D. H. Koo, Multiobjective Optimal Design for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IEEE  Transactions on Magnetics, Vol. 45, NO. 3, March 2009.##

[3]      S. Sadeghi, L. Parsa, Multiobjective Design Optimization of Five-Phase Halbach Array Permanent-Magnet Machine, IEEE  Transactions on Magnetics, Vol. 47, NO. 6, June 2011.##

[4]      Y. Fujishima, S. Wakao, M. Kondo, N. Terauchi, An Optimal Design of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor for the Next Generation Commuter Train, IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Vol. 14, NO. 2, June 2004.##

[5]      D. Y. Lee, C. G. Jung, K. J. Yoon, G. T. Kim, A Study on the Efficiency Optimum Design of a Permanent Magnet Type Linear Synchronous Motor, IEEE  Transactions on Magnetics, Vol. 41, NO. 5, May 2005.##

[6]      A. Kioumarsi, M. Moallem, B. Fahimi, Mitigation of Torque Ripple in Interior Permanent Magnet Motors by Optimal Shape Design, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 42, NO. 11, November 2006.##

[7]      C. Candela, M. Morin, F. Blazquez, C. A. Platero, Optimal Design of a Salient Poles Permanent Magnet Synchronous Motor Using Geometric Programming and Finite Element Method, Proceedings of the 2008 International Conference on Electrical Machines.##

[8]      D. H. Cho, H. K. Jung, D. S. Sim, Multiobjective Optimal Design of Interior Permanent Magnet Synchronous Motors Considering Improved Core Loss Formula, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 14, No. 4, December 1999.##

[9]      Y. Li, J. Zou, Y. Lu, Optimum Design of Magnet Shape in Permanent-Magnet Synchronous Motors, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 39, NO. 6, November 2003.##

[10]   A. Rahideh, T. Korakianitis, P. Ruiz, T. Keeble, M.T. Rothman , Optimal brushless DC motor design using genetic algorithms, Journal of Magnetism and Magnetic Materials  322 (2010) 3680–3687.##

[11]   M. Markovic, P. Ragot, Y. Perriard, Design optimization of a BLDC motor: a comparative analysis, in: Proceedings of the IEEE International Electric Machines and Drives Conference, Turkey, 2007, pp. 1520-1523.##

[12]   S. Vivier, F. Gillon, P. Brochet, Optimization techniques derived from experimental design method and their application to the design of a brushless direct current motor, IEEE Transactions on Magnetics 37 (5) (2001) 3622–3626.##

[13]   P.R. Upadhyay, K.R. Rajagopal, Genetic algorithm based design optimization of a permanent magnet brushless DC motor, Journal of Applied Physics 97 (10) (2005) Article No. Q516.##

[14]   N. Bianchi, S. Bolognani, Brushless DC motor design: an optimisation procedure based on genetic algorithms, in: Proceedings of the International Conference on Electrical Machines and Drives, UK, 1997, pp. 16-20.##

[15]   Z. Ren, X. Fang, S. Wang, J. Qiu, J. G. Zhu, Y. Guo, Design Optimization of an Interior-type Permanent Magnet BLDC Motor using PSO and Improved MEC, Proceeding of International Conference on Electrical Machines and Systems 2007, Oct. 8~11, Seoul, Korea.##

Reza Ilka, S.Asghar Gholamian, sepide valiollahi,  Optimal design of brushless permanent magnet motor using Bees##