دانلود مقاله ترجمه شده طرح بهینه اثر جرم بر شار محوری ژنراتور مغناطیس و سیم پیچ متمرکز – مجله IEEE

• بخشی از ترجمه:

چکیده
در این مقاله بهینه سازی بهره وری یک ژنراتور همزمان با شار مغناطیسی ثابت و با سیم پیچهای متمرکز قطب با مشخصات ٣.۶kw/٢٠٠٠rpm و برای کاربردهای گرمایی و کاربردهای حوزه ی قدرت بررسی شده است. از آنجا که بهره وری سیستم دارای اهمیت می باشد لذا معیارهای خاصی به منظور کاهش تلفات در ماشین در نظر گرفته شده است. یک مطالعه نیز با استفاده از روش تحلیلی و روش المان محدود برای بررسی تاثیر مجموعه ی محدودی از پارامترهای هندسی بر روی بهره وری این نوع ماشینها انجام پذیرفته است. در مدل تحلیلی همانند مدل المان محدود، هندسه سه بعدی ذاتی شار محوری ماشین، بوسیله ی مدلهای چندگانه ی دو بعدی در شعاع های پیرامونی مختلف آن تخمین زده شده است. پس از آن، تاثیر وزن بر روی مقادیر بهینه پارامترهای هندسی و همچنین بر روی بهره وری، مد نظر قرار داده شده است و مشخص گردید که وزن می-تواند به میزان زیادی کاهش داده شود در حالی که تاثیر این کاهش وزن در کاهش بهره وری بسیار محدود خواهد بود. در نهایت نتیجه ی هر دو روش با اندازه گیری هایی بر روی یک الگو با یکدیگر مقایسه شده اند تا صحت آنها تخمین زده شود.
I.مقدمه:
با توجه به گشتاور خروجی بالای ماشین همزمان مغناطیس ثابت با شار محوری که در سرعت پایین محقق می شود(AFPMSM)، لذا این ماشین برای کاربردهای موتورهای چرخشی[١] و کاربردهای راه اندازی مستقیم انرژی بادی[٢] بسیار مناسب می باشد. AFPMSM ها دارای توپولوژی های متفاوتی می باشند که هر یک از آنها فواید و نقاط ضعف خاص خود را دارند. AFPMSM بحث شده در این مقاله یک نوع ماشین دو روتوری و تک استاتوری است که سیم پیچهای قطب متمرکز شده دارد[٣] (شکل ١). سیم پیچهای متمرکز شده قطب ها نسبت به سیم پیچهای پراکنده ی قطب دارای ارجحیت می باشند چرا که ساخت آنها ساده تر بوده و سیم پیچهای آنها کوتاه می باشند. سیم پیچهای کوتاه امکان می دهند که تلفات توان در سیم پیچهای مسی کاهش یابد.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

In this paper, the efficiency optimization of an axial flux permanent-magnet synchronous generator with concentrated pole windings is examined for a 3.6 kW/2000 rpm combined heat and power application. Because the efficiency of the machine is important, specific measures are taken in order to reduce losses in the machine: thin laminated grain oriented material in the teeth, concentrated pole windings, and segmented magnets. A study of the influence of a limited set of geometry parameters on the efficiency of this type of machine is done, using both analytical and finite-element methods. In the analytical as well as in the finite-element model, the inherent 3-D geometry of the axial flux machine is approximated by multiple 2-D models at different radii in circumferential direction. Afterwards, the influence of mass on the optimal values of the geometry parameters and the efficiency is considered, and it is found that mass can be seriously decreased with only a small reduction in efficiency. Finally, the results of both methods are compared with measurements on a prototype to evaluate their validity.

INTRODUCTION

T HANKS to the high torque output at low speeds, the axial flux permanent-magnet synchronous machine (AFPMSM) is very suitable for, e.g., wheel motors [1] and direct drive wind energy applications [2]. AFPMSMs exist in different topologies and geometries, each having their advantages and disadvantages. The AFPMSM discussed in this paper is a single-stator double-rotor type with concentrated pole windings [3] (Fig. 1). Concentrated pole windings are preferable to distributed pole windings because of the ease in construction and the short coil ends. The short coil ends allow to reduce the power losses in the copper windings. Although the nominal speed is 2000 rpm, a machine with 16 poles is chosen, leading to a rated frequency of 267 Hz. To avoid high iron losses in the stator teeth, thin laminated grain-oriented (GO) magnetic material is used. GO-material has the advantage over nonoriented (NO) material, because of the better magnetic characteristics when the flux direction in the major part of the teeth has only an axial component [4].

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله