طراحی و بررسی عملکرد یک ژنراتور مغناطیس دائم شار محور به کمک روش المان محدود

چکیده گشتاور دندانه ماشین های شار محور afpm در حالت عادی و در مقایسه با ماشین های معمولی بسیار بالا است. چگالی توان، گشتاور دندانه، مشخصه های گشتاور سرعت و بازدهی از جمله پارامترهایی هستند که در طراحی ژنراتورها حائز اهمیت هستند. در این پایان نامه هدف بررسی تأثیر روش های کاهش گشتاور دندانه بر روی پارامترهای الکتریکی یک ژنراتور مغناطیس دائم شار محور است. به همین منظور ضمن بررسی انواع مختلف ساختارهای ماشین های شار محور، به صورت تفصیلی به مطالعه روش های کاهش گشتاور دندانه در ماشین های شار محور مغناطیس دائم پرداخته می شود. با شبیه سازی المان محدود یک ژنراتور شار محور مغناطیس دائم 9 فاز، با ساختار sssr، تأثیرات اعمال روش های کاهش گشتاور دندانه بر عملکرد ماشین مورد تحلیل و بررسی گرفته است. این ژنراتور دارای سیم پیچی متمرکز است. برای تحلیل ژنراتور طراحی شده از روش المان محدود و از نرم افزار flux11.2 استفاده شد. نتایج مشخصه های خروجی ژنراتور شار محور در شرایط مختلفی اعم از بی باری و بار کامل موردبررسی قرار گرفت. تأثیر اعمال روش های اصلاح روتور و ابعاد مغناطیس های دائم بر روی عملکرد ماشین موردمطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از مقایسه شبیه سازی های صورت گرفته حاکی از آن است که اعمال روش های کاهش گشتاور دندانه، شکل موج نیرومحرکه القایی را تحت تأثیر خود قرار می دهد و در برخی موارد موجب کاهش دامنه هارمونیک اول نیرومحرکه القایی شده و اعوجاج هارمونیکی کل (thd) آن را تحت تأثیر قرار می دهد. اما با این وجود با کاهش گشتاور دندانه از میزان ریپل توان خروجی کاسته شده و شکل موج جریان بهبود می یابد.