طراحی بهینه یک ژنراتور مغناطیس دائم مناسب جهت تغذیه داخلی سامانه های هوائی

چکیده در سامانه¬های هوایی همچون هواپیماها و موشک¬ ها، ژنراتورها برای تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز قسمت¬های مختلف از جمله تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز برای کنترل باله¬ها ، تغذیه موتور پمپ سوخت ، روشنایی و سایر مصارف داخلی مورد استفاده قرار می¬گیرند. این ژنراتورها باید دارای ویژگی¬هایی مثل بازده و قابلیت اطمینان بالا، تعمیر و نگهداری کم، ابعاد کوچک و حجم کم باشند. ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم یکی از بهترین گزینه¬هایی است که با توجه به بهبود مواد مغناطیسی (پیدایش مواد مغناطیسی با مشخصه¬ مغناطیسی بهتر و قیمت پایین¬تر) و علاوه بر آن تکنولوژی های پیشرفته¬ی الکترونیک قدرت در سال¬های اخیر ، قابلیت تحقق این اهداف را دارا می باشد. بدلیل آنکه در کاربرد سامانه هوایی به ژنراتورهایی با کارآیی و بازده بالا نیازمندیم، باید بازده ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم را از طریق یکی از الگوریتم های بهینه¬سازی به حداکثر مقدار خود برسانیم ، که در این پژوهش بهینه-سازی بازده با استفاده از الگوریتم بهینه¬سازی رقابت استعماری انجام گرفته است و از طرف دیگر بعلت محدودیت فضا و مکان برای کاربرد ژنراتور در سامانه¬های هوایی، برآنیم تا حجم ژنراتور را نیز از طریق بهینه سازی ابعاد و کمیت¬های متغیر ژنراتور با استفاده از الگوریتم بهینه¬سازی رقابت استعماری، به کمترین مقدار ممکن برسانیم. همچنین با توجه به این¬که هزینه اقتصادی همواره یکی از دغدغه های اصلی در تولید هر محصولی می باشد، هزینه ساخت این ژنراتور را هم از طریق بهینه¬سازی، بهینه خواهیم نمود. ضمن آنکه بهینه¬سازی ترکیبی از اهداف فوق یعنی بیشترین بازده و کمترین حجم و هزینه را هم نیز مورد بررسی قرار خواهیم داد. در پایان برای بررسی صحت روش طراحی و الگوریتم بهینه سازی بکار گرفته شده، نتایج طراحی بهینه انجام شده را توسط شبیه سازی در نرم افزار ماکسول و از طریق تحلیل اجزا محدود، تحت راستی¬آزمایی و اعتبارسنجی قرار خواهیم داد. واژه¬های کلیدی: بهینه¬سازی ، تحلیل اجزا محدود ، ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم ، سامانه هوایی.