عنوان

ارائه و طراحی یک ساختار جدید در موتورهای سوئیچ رلوکتانس مسیر شار کوتاه

شماره

‭۱۴۳۴۱پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

ارائه و طراحی یک ساختار جدید در موتورهای سوئیچ رلوکتانس مسیر شار کوتاه

نام نخستين پديدآور

/سیدرضا موسوی‌اقدم

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی برق و کامپیوتر

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ‮‭۹۴‬

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی برق قدرت

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۴/۰۹/۱۵‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

امروزه موتور سوئیچ رلوکتانس به دلیل دارا بودن امتیازات خاص، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده‌است .موتورهای سوئیچ رلوکتانس دارای ساختار بسیار ساده بوده و روتور آن‌ها فاقد هرگونه سیم‌پیچی و یا مواد مغناطیس دائم است .موتورهای سوئیچ رلوکتانس در مقایسه با سایر موتورها، گشتاور بر حجم بیش‌تر و بازده بالایی در محدوده وسیع سرعت دارند .هم‌چنین، این موتورها ساختار بدون جاروبک داشته و مستحکم داشته و قیمت مناسب دارند .بنابراین، این موتورها گزینه مناسبی برای بسیاری از کاربردها هستند .برخلاف سایر موتورها، موتورهای سوئیچ رلوکتانس دارای ساختارهای متنوع هستند .در دهه اخیر، ساختارهای بسیار متنوع از این موتورها به‌صورت تئوری و عملی مورد بررسی قرار گرفته‌اند .تحقیقات قبلی برای بهبود عملکرد موتور، بیش‌تر بر روی ساختار روتور و استاتور این نوع موتورها متمرکز بوده‌است .در این میان، ساختارهای سگمنت‌شده دارای مسیر شار کوتاه‌تر و لذا تلفات کم‌تر هستند .در مطالعات قبلی، تحلیل محدود و هدفمند بر روی ساختارهای جدید انجام گرفته‌است، اما سازوکار تبدیل انرژی به‌طور کامل مورد بررسی قرار نگرفته‌است .این رساله یک ساختار جدید در موتورهای سوئیچ رلوکتانس معرفی می‌کند که در آن، از فرآیند خاص طراحی استفاده شده‌است .قبل از تغییر ساختار موتور، یک تحلیل کامل درباره انتقال انرژی در طراحی ساختار جدید ارائه شده‌است .در تحلیل انرژی انتقالی، مفاهیم مختلفی همچون طراحی برجستگی‌های قطب‌ها و تبدیل انرژی با استفاده از تغییر رلوکتانس مورد بحث قرار گرفته‌است .براساس تحلیل انرژی انتقالی و نیز ارائه فرایند تغییر ساختار، ساختار جدید با استاتور سگمنت شده معرفی شده‌است .مشخصات استاتیکی و دینامیکی ابتدا توسط تحلیل اجزاء محدود استخراج شده‌است .در نهایت، موتور با ساختار جدید براساس مهم‌ترین متغیرهای آن بهینه‌سازی شده و با موتور سوئیچ رلوکتانس مرسوم مقایسه شده‌است .هم‌چنین در تحلیل و مقایسه، از تحلیل انرژی انتقالی استفاده شده‌است .نتایج نشان می‌دهد موتور با ساختار جدید استاتور سگمنت شده، گشتاور بیشتری را در مقایسه با موتورهای مرسوم و نیز موتورهای سوئیچ رلوکتانس با ساختار جدید دیگر دارد .موتور سوئیچ رلوکتانس جدید دارای شار معکوس در استاتور نیست .نیروهای شعاعی متعادل هستند و این موتور تعداد ضربه‌های گشتاور بیش‌تری را تولید می‌کند .برای تأیید صحت عملکرد موتور، نمونه آزمایشگاهی ساخته شده و با نتایج روش اجزاء محدود مقایسه گردید .خطای بین نتایج اندازه‌گیری شده و محاسبه شده ناچیز است .برای بررسی عملکرد دینامیکی موتور با ساختار جدید، یک کنترل حلقه باز با استفاده از کنترلر هیسترزیس در سیستم محرکه استفاده شد .نتایج نشان می‌دهد که موتور با ساختار پیشنهادی دارای کارایی مناسبی است .نوع دوفاز از موتور با ساختار جدید برای کاربردهای کم توان مناسب بوده و برای کارهای آتی می‌تواند مورد توجه قرار گیرد .موتور سوئیچ رلوکتانس معرفی شده هم‌چنین انتخاب مناسبی برای کاربردهای توان بالا و کم هزینه است

متن يادداشت

Switched reluctance motors (SRMs) have attracted much attention in recent years because of their unique advantages. SRMs have a simple structure without any winding or magnetic material in the rotor. They exhibit high torque per volume and high efficiency in a wide range of speeds among other motors. SRMs also have a brushless, robust and low cost structure. Therefore, they are a good candidate for many applications. In the last decade, a variety of SRM configurations has been investigated, both theoretically and experimentally. In comparison to the other motor types, SRM configurations are designed using many different topologies. Prior research has been focused on the different rotor and stator structures to improve the motor characteristics. Among the other structures, segmented designs have shorter flux paths, yielding decreased motor losses. Extensive analysis on torque or efficiency has been shown in the literatures when introducing a new topology; however, the energy conversion mechanism in the structure has not been completely investigated.This thesis deals with a novel SRM incorporating a new design methodology. A comprehensive energy conversion analysis of the SRM magnetic topology is presented prier to introducing any geometry changes. Distinct sections of the energy conversion study, which include design considerations of salient poles and the energy conversion analysis using reluctance changes, are discussed. According to the energy conversion analysis, and process in which the topology is changed, new stator-segmented structure is proposed. The static and dynamic characteristics of the proposed SRM are initially obtained using finite element (FE) analysis. Next, the motor performance is optimized by surveying the important geometric parameters and then compared to the performance of optimized conventional motor. Additionally, energy conversion analysis considering coenergies was included. The results show that for similar working conditions and using the same motor size, the segmented stator SRM produces higher torque in comparison to the conventional and some new SRMs.The stator-segmented SRM has no flux reversals in the stator. The radial forces in the proposed SRM are balanced and it produces higher stokes per revolution. To validate the motor performance, a prototype was built and static measurements were compared to the FE analysis results. The error between the measurements and the FE method results is negligible. In order to examine the motor's dynamic operation, an open-loop control was used to drive the motor using a hysteresis current converter. The results show that the proposed SRM has high performance. Two-phase type of the proposed SRM is suitable for low-power application and can be considered in the future works. The stator-segmented SRM is also a suitable candidate for low-cost and high-torque applications

مستند نام اشخاص تاييد نشده

موسوی‌اقدم، سیدرضا

مستند نام اشخاص تاييد نشده

فیضی، محمدرضا، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

معلم، مهدی، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی