طراحی و شبیه سازی یک ژنراتور آهنربای دائم شار محوری kw1 و rpm100 برای اتصال مستقیم به توربین بادی به منظور حصول ولتاژ dc

امروزه ژنراتورهای شار محوری آهنربای دائم با توجه به ویژگی هایی همچون وزن کمتر، بازده بالاتر، چگالی توان و گشتاور بالاتری که نسبت به انواع ژنراتورهای شار شعاعی مرسوم دارند، مورد توجه قرار گرفته اند. مزایای این ژنراتورها طوری است که آنها را برای کاربرد در توربین بادی مناسب می سازد. از طرفی با توجه به سهولت افزایش تعداد قطب در آنها، برای کاربردهای سرعت پایین همچون اتصال مستقیم بسیار مناسب می باشند. در این تحقیق طراحی یک ژنراتور سنکرون شار محوری آهنربای دائم kw1 و rpm100، برای اتصال مستقیم به توربین بادی به منظور حصول ولتاژ dc انجام شد. از مقایسه ی ساختارهای گوناگون ماشین های شار محوری آهنربای دائم و با توجه به کاربرد مورد نظر این ماشین ها، ساختار دو وجهی با استاتور میانی شیاردار (torus-s) و آهنربای سطحی و قطب های مقابل هم ns انتخاب گردید. سپس با در نظر گرفتن بازده و چگالی توان به عنوان توابع هدف و با استفاده از الگوریتم ژنتیک، نسبت به بهینه سازی طراحی اقدام شد. بهینه سازی همزمان توابع هدف با یک تابع شایستگی نوین که توسط آن امکان اولویت بندی بهینه سازی توابع هدف فراهم می شود، انجام شد. در خاتمه ژنراتور بهینه با استفاده از روش اجزای محدود سه بعدی شبیه سازی و مورد ارزیابی قرار گرفت. لازم به ذکر است در این پایان نامه از نرم افزار matlab r2011a به منظور بهینه سازی از روش الگوریتم ژنتیک و نیز از نرم افزار ansoft maxwell 14.0 برای شبیه سازی از روش اجزای محدود سه بعدی استفاده شده است.