طراحی و شبیه سازی یک ژنراتور بادی سنکرون آهنربای دائم با استاتور دوگانه

thesis
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده برق
  • author حسین گردی
  • adviser محمد اردبیلی
  • publication year 1393
abstract

ماشین های بدون جاروبک آهنربای دائم استاتور دوگانه به سبب ساختار فشرده و چگالی توان بالا بسیار بیشتر از قبل موردتوجه قرارگرفته اند. ژنراتورهای آهنربای دائم به دلیل نبود جریان میدان، دارای راندمان بالا، سادگی و استحکام ساختار می باشند. جذابیت ژنراتورهای آهنربای دائم با بکار بردن مواد مغناطیس دائم با قدرت بالا مانند نئودیوم آهن بور بیشتر از پیش شده است. در این پروژه طراحی، بهینه سازی و شبیه سازی ژنراتور آهنربای دائم استاتور دوگانه شار شعاعی برای توربین بادی انجام شده است. این ژنراتور دارای ویژگی های برجسته ای است. نخست اینکه هر دو استاتور درونی و بیرونی، توان تولید می کنند و دارای دو فاصله هوایی برای دریافت گشتاور باد هستند بنابراین چگالی توان بالاتری را دارند. دوم اینکه با ساختار چندقطبی و روتور فنجان شکل طول مدار مغناطیسی کوتاه تر شده و قرارگیری سیم پیچی شیار کسری نیز انتهای سیم پیچی را کوتاه می کند که سبب اصلاح راندمان می شود. نتایج تحلیلی و شبیه سازی نشان می دهند که وجود استاتور درونی به طور عمده ای ظرفیت تولید را افزایش می دهد. بر اساس مدار معادل مغناطیسی و مشخصه بارگذاری مواد مغناطیسی، طراحی اولیه ژنراتور موردنظر انجام شده است. سپس با استفاده از معادلات طراحی و الگوریتم ژنتیک، ماشین بهینه سازی می شود. هدف از بهینه سازی، بهبود راندمان و چگالی توان می باشد. با انتخاب پارامتر چگالی شار فاصله هوایی، نسبت قوس قطب آهنربا به گام قطب ماشین و نسبت دهانه شیار به عرض شیار به عنوان پارامتر دخیل در حصول شکل ولتاژ با کمترین اعوجاج و نیز حداقل ریپل گشتاور، اقدام به شبیه سازی های متعدد نموده و سرانجام برای هدف بهینه سازی بر اساس محدوده قابل قبول برای دو پارامتر ولتاژ و ریپل گشتاور، ژنراتور را بهینه سازی نهایی نموده ایم. شبیه سازی های ژنراتور طراحی شده با نرم افزار maxwell 14.0 به روش اجزاء محدود دوبعدی انجام شده است. از نرم افزار matlab r2013a برای ابزار بهینه سازی الگوریتم ژنتیک استفاده شده است.

similar resources

طراحی بهینۀ یک ژنراتور آهنربای دائم شارشعاعی با رتور خارجی برای کاربرد در توربین‌های بادی بدون جعبه‌دنده

ماشین‌های آهنربای دائم به دلیل ویژگی‌های برجستۀ خود به‌طور گسترده در حال استفاده در توربین‌های بادی‌اند. ژنراتورهای متصل به توربین‌های بادی بدون جعبه‌دنده به علت سرعت نامی پایین دارای حجم بالا و هزینۀ ساخت زیادند که با افزایش توان خروجی بر این معایب افزوده خواهد شد؛ درنتیجه، هدف از طراحی بهینه در این مقاله، کاهش هزینۀ ساخت سیستم توربین بادی با حفظ مشخصۀ راندمان بالا است؛ بنابراین، یک مدل مولتی‌...

full text

طراحی و بهینه سازی ژنراتور سنکرون آهنربای دائم شار محور به منظور استفاده در میکروتوربین- ژنراتور

میکروتوربین- ژنراتورها یکی از مولدهای مهم تولید انرژی الکتریکی به صورت پراکنده می باشند. به طور کلی یک میکروتوربین- ژنراتور از سه جزء اصلی توربین، کمپرسور و ژنراتور تشکیل شده است. به عبارت دیگر میکروتوربین- ژنراتور همان توربین گازی در مقیاس بسیار کوچک است که توسط اتصال به یک ژنراتور و استفاده از انواع سوخت، انرژی الکتریکی تولید می کند. وجه تمایز میکروتوربین -ژنراتورها از توربین -ژنراتورهای معمو...

15 صفحه اول

دریافت حداکثر توان در توربینهای بادی با ژنراتور سنکرون آهنربای دائم با استفاده از منطق فازی

برای دریافت حداکثر توان از سیستم توربین بادی، سرعت چرخش توربینهای بادی باید در هر لحظه بر اساس سرعت باد تنظیم شود. در این تحقیق یک سیستم دریافت حداکثر توان برای توربین بادی با ژنراتور سنکرون آهنربای دائم پیشنهاد شده است که مبنای آن روش جستجوی نقط? ماکزیمم با استفاده از منطق فازی است. ژنراتور از طریق یک کانورتر دوطرفه به شبکه متصل شده است. کانورتر سمت ژنراتور سرعت ژنراتور را تنظیم کرده و کانورتر...

15 صفحه اول

مدلسازی و شبیه سازی دینامیکی مولد سنکرون آهنربای دائم شار محور متصل به توربین بادی

این پایان نامه به مدلسازی و شبیه سازی دینامیکی مولد سنکرون آهنربای دائم شار محور جهت اتصال به توربین بادی مقیاس کوچک با سرعت متغیر و رفع نیاز از به کارگیری جعبه دنده در سیستم تولید توان بادی می-پردازد. مولدهای سنکرون آهنربای دائم شار محور با ایجاد تعداد قطب زیاد در روتور، امکان به کار گیری آن ها را در بارهای با سرعت کم مانند توربین های بادی فراهم می آورند. درمقایسه با ماشین های الکتریکی دارای ت...

15 صفحه اول

مدل‌سازی، شبیه‌سازی و تشخیص عیب گام پره توربین‌های بادی مجهز به ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم با روش ماشین بردار پشتیبان

در این مقاله، تأثیر عیب گام پره بر توربین باد مدل­سازی و شبیه­سازی شده و روش تشخیص این عیب مبتنی بر الگوریتم ماشین بردار پشتیبان بر اساس سیگنال­های الکتریکی و مکانیکی بررسی شده است. مدل دینامیکی ژنراتور سنکرون آهنربا دائم و توربین باد در محیطی متشکل از سیمولینک، فست و توربسیم تحت دو شرایط کاری سالم و نامیزانی آیرودینامیکی با تنظیم گام یک پره متفاوت از سایر پره­ها، شبیه­سازی شده است. نتایج در حو...

full text

طراحی، مدلسازی و بهینه سازی موتور سنکرون خطی آهنربای دائم

مدلسازی توزیع چگالی شار در فاصله هوایی ناشی از آهنرباهای دائم؛ به منظور تحلیل و طراحی موتورهای سنکرون خطی آهنربای دائم امری ضروری است، زیرا نیرو و نوسانات ناشی از آن همچنین طراحی بهینه این موتورها، وابسته به دقت بالا در مدلسازی توزیع چگالی شار در فاصله هوایی می باشد. در این پایان نامه، ابتدا توزیع چگالی شار در فاصله هوایی با استفاده از حل تحلیلی معادلات ماکسول بدست می آید. روش تحلیلی مبتنی بر م...

15 صفحه اول

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 خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده برق

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023