Σχεδιασμός σύγχρονου κινητήρα μαγνητικής αντίδρασης

• Main Author: Αντζουλάκου, Μαρία
• Other Authors: Antzoulakou, Maria
• Language: Greek
• Published: 2022
• Subjects: Σύγχρονη μηχανή μαγνητικής αντίδρασης; Σύγχρονη μηχανή μόνιμων μαγνητών; Κυμάτωση ροπής; Τεχνικές skewing; Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων; Synchronous reluctance machine; Synchronous permanent magnet machine; Torque ripple; Finite element method; Skewing techniques

Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο τη σχεδίαση σύγχρονου ηλεκτρικού κινητήρα μαγνητικής αντίδρασης συγκεκριμένων προδιαγραφών. Για τον σκοπό αυτό διερευνώνται δύο διαφορετικές γεωμετρίες μηχανών και για την καθεμία από αυτές προτείνονται τρεις νέες παραλλαγές στη γεωμετρία του στάτη με στόχο τη βελτίωση των λειτουργικών χαρακτηριστικών των κινητήρων. Πιο συγκεκριμένα, αρχικά, γίνεται μια συγκριτική παρουσίαση των βασικών χαρακτηριστικών και κατασκευαστικών τύπων των σύγχρονων μηχανών μόνιμου μαγνήτη και μαγνητικής αντίδρασης. Στη συνέχεια, αναλύεται ο τρόπος λειτουργίας των σύγχρονων μηχανών μαγνητικής αντίδρασης και μελετάται το μαθηματικό τους μοντέλο. Σε επόμενο στάδιο, πραγματοποιείται η προκαταρκτική σχεδίαση με αναλυτικές μεθόδους προσδιορισμού της βασικής διαστασιολόγησης του κινητήρα. Κατόπιν, διερευνώνται οι γεωμετρικές παράμετροι σχεδίασης και παρουσιάζονται οι γεωμετρίες των κινητήρων που πρόκειται να αναλυθούν. Σε επόμενο βήμα, κρίνεται αναγκαία η περιγραφή των εργαλείων και των μεθόδων που χρησιμοποιούνται για την πεδιακή ανάλυση του κάθε σχεδιασμού, μαζί με τον τρόπο υπολογισμού των λειτουργικών μεγεθών υπό αξιολόγηση. Με χρήση των λογισμικών Matlab και FEMM αναπτύσσονται αλγόριθμοι παραμετροποίησης της γεωμετρίας και πραγματοποιείται η ανάλυση του κάθε σχεδιασμού με τη χρήση των πεπερασμένων στοιχείων. Τέλος, γίνεται παρουσίαση των αποτελεσμάτων, τα οποία αξιολογούνται και συγκρίνονται.