طراحی، بهینه‌سازی و شبیه‌سازی یک نوع جدید از ژنراتورهای شار متقاطع روتور دیسکی مغناطیس دائم

نویسندگان

دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

چکیده

ماشین‌های شار متقاطع مغناطیس دائم به‌عنوان ماشین‌هایی با چگالی توان و گشتاور بالا شهرت یافته‌اند. این مقاله یک نوع جدید از ژنراتورهای مغناطیس دائم شار متقاطع روتور دیسکی را ارائه می‌دهد. ابتدا الگوریتم طراحی اولیه (معادله ابعادی) برای ساختار پیشنهادی ارائه می‌شود و سپس این الگوریتم، توسط الگوریتم ازدحام ذرات تغییریافته (NPSO) که با روش جستجوی تصادفی محلی (LRS) ترکیب‌شده، بهینه‌سازی می‌شود. در فرآیند بهینه‌سازی، باید چگالی توان و بازده ژنراتور حداکثر و اعوجاج هارمونیکی کل (THD) ولتاژ داخلی آن حداقل گردد. فرایند بهینه‌سازی با الگوریتم طراحی اولیه تلفیق و ابعاد و پارامترهای مختلف ژنراتور محاسبه می‌شود. با استفاده از تحلیل الکترومغناطیسی میدان توسط روش اجزای محدود سه‌بعدی، مشخصات عملکردی ژنراتور بهینه‌شده به‌دست می‌آید. درنهایت نتایج حاصل از الگوریتم بهینه‌شده با نتایج حاصل از اجزا محدود سه‌بعدی مقایسه می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design, Optimization and Simulation of a Novel Transverse Flux Permanent Magnet (TFPM) Generators

نویسندگان [English]

  • H. Azarinfar
  • M. R. Aghaebrahimi
Faculty of Electrical and Computer Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran
چکیده [English]

Transverse flux permanent magnet machines are known as machines with high power density and torque. This article presents a novel transverse flux permanent magnet disk-rotor generator. First, the initial design of the algorithm (sizing equation) for the proposed structure provide and then by (NPSO) combined with Local Random Search (LRS) method, optimized. In The optimization process, power density and efficiency should be maximum and total harmonic distortion (THD) of the internal voltage of the generator is minimized. Optimization process incorporated into the initial design of the algorithm and different dimensions and parameters of optimization generator is calculated. Electromagnetic field analysis of the optimized generator is subjected through 3D-FEA to obtain the generator’ characteristics. Finally, the results obtained from the optimization algorithm are compared with those of the 3D- FEM.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Transverse flux permanent magnet (TFPM) machine
  • initial design algorithm
  • optimization
  • NPSO algorithm
  • finite element method