ساختار بهینه موتورهای مغناطیس دائم شار محور پیشران‌ الکتریکی زیر‌دریایی با هدف کاهش ریپل گشتاور

علیزاده پهلوانی, محمدرضا; قلی نژاد عمران, حمیدرضا

فراخوان حمایت از طرحهای فناورانه: جوش اتوماتیک به کمک ربات پرتابل

تعداد نشریات	38
تعداد شماره‌ها	1,244
تعداد مقالات	9,010
تعداد مشاهده مقاله	7,873,186
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	4,722,482

	ساختار بهینه موتورهای مغناطیس دائم شار محور پیشران‌ الکتریکی زیر‌دریایی با هدف کاهش ریپل گشتاور
الکترومغناطیس کاربردی
مقاله 2، دوره 2، شماره 4، دی 1393، صفحه 9-16 اصل مقاله (1.12 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
محمدرضا علیزاده پهلوانی^* ¹؛ حمیدرضا قلی نژاد عمران²
¹دانشیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر
²کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی مالک اشتر
تاریخ دریافت: 13 اردیبهشت 1395، تاریخ بازنگری: 15 اسفند 1397، تاریخ پذیرش: 28 شهریور 1397
چکیده
امروزه موتورهای مغناطیس دائم بهدلیل خصوصیات بارزی از قبیل راندمان بالا، وزن کم و چگالی انرژی بالا کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف خصوصاً صنایع نظامی پیدا کرده‌اند. ریپل گشتاور یکی از خصوصیات ذاتی این نوع موتورها بوده که هارمونیک‌های زمانی ناشی از درایو و هارمونیک‌های مکانی ناشی از ساختار هندسی، ازجمله دلایل ایجاد آن در این نوع موتورها میباشند. ساختار هندسی مغناطیسهای دائم و شیارهای استاتور ازجمله عوامل ایجاد گشتاور دندانه‌ای (یکی از عوامل ایجاد ریپل گشتاور) در این موتورها میباشند. این گشتاور ناخواسته سبب ایجاد نویز، لرزش و راه‌اندازی نامناسب می‌شود. همچنین سبب ایجاد حباب در کاربری این موتور بهعنوان پیشران زیردریایی‌ها در خط اثر آن‌ها میگردد. شایان‌ذکر است حبابهای خط اثر زیردریایی از عوامل شناسایی این وسیله میباشد. در این مقاله سعی شده تا با ارائه روابط تحلیلی و راستیآزمایی به کمک شبیه‌سازی سهبعدی مبتنی بر تحلیل اجزای محدود، گشتاور ناخواسته فوق کاهش یابد تا گامی مهم در تحقق اهداف سازمان صنایع دریایی کشور برداشته شود.
کلیدواژه‌ها
موتورهای مغناطیس دائم شار محور؛ ریپل گشتاور؛ گشتاور دندانه‌ای؛ پیشران زیر‌دریایی‌؛ شبیه‌سازی سه‌بعدی اجزای محدود
عنوان مقاله [English]
Optimized Structure of Axial Flux Permanent Magnet Motors used as Submarines' Propulsion in Order to Reduce Torque Ripple
چکیده [English]
Today, the permanent magnet motors are widely used in various industries especially military applications due to such characteristics as high efficiency, low weight and high energy dens ity. Torque ripple is an inherent characteristic of this type of motors. Time and space harmonics produced by the motor drive and the motor structure itself give rise to torque ri pples in these motors. Geometric structure of the magnets and stator slots lead to cogging torque (one of the ca uses of torque ripple) in these motors. This unwanted torque component causes noise, vibration and motor starting issues. It also creates bubbles in the application of these motors as the submarines' propulsion. It shoul d be noted that bubbles could lead to submarine detection which is undesirable in military application. This paper provides analytical formulations and validation by three- dimensional finite element analysis to redu ce this unwanted torque. This is an important step in achieving the goals of the country's marine industries organization.
کلیدواژه‌ها [English]
Earth’s magnetic fields, ferromagnetic material, magnetic signature, Halbach array

مراجع
[1] T. J. Woolmer, M. D. McCulloch, “Axial Flux Permanent Magnet Machines: A New Topology For High Performance Applications,” in Hybrid Vehicle Conference: IET The Institution of Engineering and Technology, Coventry, pp. 27-42, 2006. ## [2] F. Sahin, “Design and development of a high-speed axial-flux permanent Machine,” in Technische Universities Eindhoven, 2001. ## [3] J. F. Gieras, “Axial Flux Permanent Magnet Brushless Machines,” in Springer Science, Kluwer Academic Publishers, 2005. ## [4] J. F. Gieras and M. Wing, “Permanent Magnet Motor Technology: Design and Applications,” Boca Raton: CRC Press, 3rd ed, 2010. ## [5] M . Gulec and M . Aydin, “Influence of Magnet Grouping in Reduction of Cogging Torque for A Slotted Double-Rotor Axial-Flux PM Motor,” International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, Sorrento, pp. 812-817, 2012. ## [6] M. Aydin, “Magnet Skew in Cogging Torque Minimization of Axial Gap Permanent Magnet Motors,” International Conference on Electrical Machines, Vilamoura, pp. 1-6, 2008. ## [7] J. H. Choi, J. H. Kim, D. H. Kim, and Y. S. Baek, “Design and Parametric Analysis of Axial Flux PM Motors With Minimized Cogging Torque,” IEEE Trans. vol. 45, pp. 2855 - 2858, June 2009. ## [8] M. Hsieh, D. G. Dorrell, Y. Yeh, and S. Ekram, “Cogging Torque Reduction in Axial Flux Machines for Small Wind Turbines,” 35th Annual Conference of IEEE Industrial Electronics, pp. 4435 – 4439, 2009. ## [9] W. Fei and P. C. K. Luk, “Cogging Torque Reduction Techniques for Axial-Flux Surface-Mounted Permanent-Magnet Segmented-Armature-Torus Machines,” IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Cambridge, pp. 485-490, 2008. ## [10] M. Aydin, Z. Q. Zhu, T. A. Lipo, and D. Howe, “Minimization of Cogging Torque in Axial -Flux Permanent-Magnet Machines: Design Concepts,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 43, pp. 3614-3622, September 2007. ## [11] A. Parviainen, “Design of axial-flux permanent-magnet low-speed machines and performance comparison between radial-flux and axial- flux machines,” Phd. thesis, Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, Finland, 2005##
آمار تعداد مشاهده مقاله: 732 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 244

اخبار و اعلانات

آمار

ساختار بهینه موتورهای مغناطیس دائم شار محور پیشران‌ الکتریکی زیر‌دریایی با هدف کاهش ریپل گشتاور