طراحی و ساخت یک ماشین سوییچ رلوکتانس دو استاتوره با بازآرایی ریزنیروها

thesis
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر
  • author محمدعلی عباسیان
  • adviser مهدی معلم
  • Number of pages: First 15 pages
  • publication year 1389
abstract

ماشین سوئیچ رلوکتانس دارای کاربردهای متعددی در صنعت می باشد. ساختار مستحکم و کارایی و عملکرد مناسب آن در شرایط محیطی نامناسب از جمله مزایای این ماشین است. عملکرد ماشین سوئیچ رلکتانس را می توان به وسیله تحریک بهینه و همچنین بهینه سازی طراحی ماشین بهبود بخشید. برای بسیاری از کاربردهای موتوری، دستیابی به ماکزیمم قابلیت تولید گشتاور از اهمیت خاصی برخوردار است. ایده طراحی ماشین های سوئیچ رلوکتانس جدید برای تولید گشتاور بر حجم بالاتر نسبت به موتور سوئیچ رلکتانس معمولی در کارهای تحقیقاتی متعددی مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله استفاده از ماده مغناطیسی متفاوت در ماشین سوئیچ رلکتانس، تغییر تعداد قطب های روتور و استاتور و استفاده از ساختار جدید سوئیچ رلکتانس با روتور غیر یکپارچه. برای افزایش چگالی گشتاور در ماشین سوئیچ رلکتانس معمولی باید فاصله هوایی را تا حد امکان کوچک طراحی کرد. این امر منجر به اشباع شدید آهن می شود و موجب تولید نیروهای شعاعی با دامنه بسیار زیاد و درنتیجه افزایش لرزش و سروصدای ماشین می گردد. ساختار خاص ماشین سوئیچ رلکتانس که دارای برجستگی هم در قطب های استاتور و هم در قطب های روتور است و از طرفی عدم استفاده از آهنربای دائم در روتور موجب می شود که نقش فاصله هوایی در تبدیل انرژی الکترومغناطیسی بسیار موثر باشد. از طرفی می توان نشان داد که نیروهای حرکتی در نواحی بسیار کوچکی متمرکز شده اند. این امر مستلزم این است که ماشین سوئیچ رلکتانس در شرایط اشباع شدیدتری نسبت به سایر ماشین های الکتریکی تک تحریکه کار کند. این واقعیت بیانگر این مطلب است که با تغییرات جزئی در ساختار ماشین سوئیچ رلکتانس نمی توان انتظار افزایش چشمگیری در قابلیت تولید گشتاور ماشین را داشت. بلکه باید با ارائه ساختاری متفاوت و با تکیه بر آنالیز دقیق نیرو در ماشین به دنبال یافتن راه حل های مناسبی برای افزایش گشتاور در ماشین شد. با آگاهی از نحوه تبدیل انرژی الکترومکانیکی و بررسی نحوه توزیع فضایی کمیت های میدان الکترومغناطیسی، امکان طراحی ماشین سوئیچ رلکتانس با قابلیت های خاص بهینه شده وجود دارد. آنالیز نیرو در ماشین و بررسی مولفه های مفید نیرو در آن سهم بزرگتری نسبت به مولفه های غیر مفید داشته باشند که این امر منجر به تحولی بنیادین در طراحی ماشین می گردد. به منظور بررسی کارایی هر ساختار مغناطیسی جدید برای ماشین الکتریکی، ایجاد یک مدل دقیق و محاسبه نیرو با روش مناسب که نتایج آن قابل استناد باشند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای محاسبه نیروی الکترومغناطیسی در ماشین سوئیچ رلکتانس می توان از روش های مختلفی استفاده نمود. در این تحقیق از روش ماکسول استرس تنسور بدین منظور استفاده شده است. این روش دارای دقت کافی در محاسبات نیروی الکترومغناطیسی داخل ماشین است و همچنین چگالی نیروهای محلی را به دست می دهد. لذا با امکان دسترسی به نحوه توزیع نیرو داخل ماشین با استفاده از روش ماکسول استرس تنسور، اطلاعات ارزشمندی حاصل می گردد که می تواند در طراحی بهینه ماشین و همچنین کنترل بهینه آن مورد استفاده قرار گیرد. با اطلاع از نحوه توزیع محلی نیروها داخل ماشین سوئیچ رلکتانس، می توان با طراحی و اصلاح ساختار ماشین، میدان های مغناطیسی داخل ماشین را به نحو دلخواه شکل داد و درنتیجه توزیع نیروی دلخواه را بدست آورد. با توجه به مطالعات انجام شده این حقیقت آشکار می شود که درصد زیادی از نیروهای الکترومکانیکی تولید شده داخل ماشین سوئیچ رلکتانس متعارف، در جهت ایجاد حرکت و تولید گشتاور عمل نمی کنند. در واقع بخش عظیمی از نیروهای تولید شده داخل ماشین نیروهای شعاعی هستند که موجب ایجاد لرزش در ماشین می شوند که این خود از عیوب اساسی ماشین سوئیچ رلکتانس است. در عمل تنها بخش بسیار ناچیزی از نیروهای تولید شده در جهت ایجاد حرکت و گشتاور داخل ماشین هستند.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

بهبود مدل هندسی ماشین های سوییچ رلوکتانس

ویژگی های منحصر به فرد ماشین سوییچ رلوکتانس همچون ساختار ساده، سبک و قابلیت اطمنیان بالا ونیز قیمت تمام شده ی ارزان تر نسبت به موتورهای القایی یا مغناطیس دائم متداول، سبب شده است تا این ماشین مورد توجه محققین و صنایع قرار گیرد. در سال های اخیر بدلیل کاهش چشمگیر قیمت ادوات الکترونیک قدرت، توجه به این ماشین از جنبه های تحقیقاتی و صنعتی رشد چشمگیری داشته است. مدل سازی این ماشین یکی از بحث هایی است...

کاهش نویز در ماشین سوئیچ رلوکتانس با تغییر ساختار هندسی ماشین به کمک روش طراحی آزمایش‌ها

در مقاله حاضر، روندی برای بهینه‌سازی شکل استاتور موتور سوئیچ رلوکتانس به‌منظور کاهش ارتعاش و نویز صوتی در این موتور معرفی شده است. نیروی شعاعی اعمال‌شده بر روی قطب استاتور سبب جابه‌جایی استاتور و ارتعاش ماشین و باعث تولید نویز صوتی می‌شود. با استفاده از نرم‌افزار المان محدود ANSYS، الگوی شبیه‌سازی برای موتور سوئیچ رلوکتانس معرفی شده است که در آن با انجام تحلیل‌های الکترومغناطیسی و مودال نیروی ش...

full text

طراحی، ساخت و ارزیابی ماشین برداشت نخود پا کوتاه

در حال حاظر برداشت نخود به صورت دستی انجام می­گیرد. لذا در این پژوهش ماشین برداشت نخود طراحی، ساخته و ارزیابی گردید. دماغه این ماشین دارای انگشتی­های لخت کننده بوته بوده و غلاف­های نخود با قرار گرفتن بر روی انگشتی­ها از بوته­ها جدا می­گردند. زاویه، طول و فاصله انگشتی­های دماغه از یکدیگر، نیروی وارده بر انگشتی­ها، دندانه‌های تمیز کننده و سیستم مکش از مهمترین پارامترهای طراحی این ماشین بودند. ارز...

full text

طراحی، ساخت و ارزیابی ماشین برداشت‌ پشت تراکتوری سیر

برداشت سیر یکی از مشکل­ترین مراحل در تولید این محصول بوده و هزینه و کارگر زیادی را نیاز دارد. در ایران به غیر از عملیات خاک‌ورزی، بقیه­ی مراحل تولید سیر اغلب به روش دستی و غیر مکانیزه انجام می­شود. لذا در این پژوهش، برای رفع این مشکل، ماشینی طراحی، ساخته و ارزیابی شد، که ابتدا بوته­های سیر را به کمک تیغه و دو تسمه بیرون کشنده v شکل از زمین خارج و سپس سرزنی انجام می­گیرد. توان مورد نیاز برای حرک...

full text

طراحی، ساخت و ارزیابی ماشین برداشت گل گاوزبان

در حال حاضر 100 درصد برداشت گلگاوزبان بصورت دستی انجام میشود که هزینه بالای کارگری و زمان بر بودن مهمترین عامل محدود کننده توسعه کشت این گیاه میباشد. این پژوهش برای طراحی، ساخت و ارزیابی ماشین برداشت گل گاوزبان انجام شد. برای طراحی و ساخت این ماشین از سازوکار جارو برقی الگوبرداری گردید اما با این تفاوت که به جای موتور برقی از یک موتور احتراقی استفاده گردید. در این مطالعه سازگاری ماشین با کلیه ش...

full text

طراحی، ساخت و تحلیل ماشین کودپاش سانتریفوژ کود دامی

امروزه استفاده بیش از حد کودهای شیمیایی موجب تخریب ساختمان خاک و آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی شده است. یکی از روشهای بهبود کیفیت خاک و حذف آلاینده های ناشی از بکارگیری کود شیمیایی، استفاده از کودهای حیوانی است که مصرف آن نقش موثری در توسعه کشاورزی پایدار دارد. از مشکلات مهم در استفاده از کودهای حیوانی نحوه ی پخش آنها در سطح مزرعه است. بدین منظور در این پژوهش به طراحی و ساخت ماشین کودپاش سانتری...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023