چطور این مقاله مهندسی برق را دانلود کنم؟
فایل انگلیسی این مقاله با شناسه 2008690 رایگان است. ترجمه چکیده این مقاله مهندسی برق در همین صفحه قابل مشاهده است. شما می توانید پس از بررسی این دو مورد نسبت به خرید و دانلود مقاله ترجمه شده اقدام نمایید
حجم فایل انگلیسی :
870 Kb
حجم فایل فارسی :
488 کیلو بایت
نوع فایل های ضمیمه :
Pdf+Word
کلمه عبور همه فایلها :
www.daneshgahi.com
عنوان فارسي
طراحی دقیق ماشین شار عرضی با استفاده از یک مدل تحلیل مبتنی بر بار مغناطیسی سه‌بعدی
عنوان انگليسي
Toward Accurate Design of a Transverse Flux Machine Using an Analytical 3-D Magnetic Charge Model
نویسنده/ناشر/نام مجله
IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS
این مقاله چند صفحه است؟
این مقاله ترجمه شده مهندسی برق شامل 4 صفحه انگلیسی به صورت پی دی اف و 13 صفحه متن فارسی به صورت ورد تایپ شده است
چکیده
کاربردهای سرعت‌پایین و گشتاور بالا نظیر تولید انرژی بادی، از ساختارهای دارای تعداد قطب بالا استفاده می‌کنند. این مسئله سبب افزایش شار نشتی در ماشین‌های میدان طولی و یا شعاعی سنتی می‌شود در حالی که توان خروجی ثابت باقی می‌ماند. در ماشین‌های شار عرضی (TFMs), افزایش توان خروجی متناسب با تعداد قطب‌ها با عرضی شدن جهت شار صورت می‌گیرد. اما، TFMs ها همچنان مشکل نشتی نسبتاً بالا را تحمل کرده و کاربردهای آنها در صنایع کنونی محدود شده است. به‌منظور بررسی این نشتی، مدل‌های نسبتاً دقیق و سریع سه‌بعدی مورد نیاز است. تاکنون، مدل‌های المان محدود (FEM) به‌صورت فراگیر برای محاسبه این میدان‌های مغناطیسی سه‌بعدی مورد استفاده قرار می‌گرفته است. اما روش FEM مستلزم تعداد زیادی المان است و از این رو بسیار زمان‌بر است (برای یک مسئله واحد، ساعت‌ها زمان می‌برد). یک مدل پارامتری دقیق‌تر و سریع‌تر برای بیشینه‌سازی ضریب قدرت در عین حال که چگالی گشتاور نیز بالا باشد، ضروری است. در این مقاله، مدل بار مغناطیسی سه‌بعدی به‌منظور بررسی قابلیت‌های آن برای مدل‌سازی ساختارهای TFM استفاده شده است. در این راستا، یک روش جستجوی پارامتری خودکار به‌منظور کمینه‌سازی حجم ماشین اعمال شده است، یعنی بدون در نظر گرفتن ضریب قدرت اگرچه چگالی شار مغناطیسی و نشتی شیارها ثابت است. اگرچه این روش، نقطه مینیمم بهینه کلی را نتیجه نمی‌دهد، اما به‌طور حتم این روش برای طراحان با تجربه ماشین‌های الکتریکی که مایل هستند درک بهتری از فیزیک این ماشین‌ها داشته باشند، مفید و جالب‌توجه خواهد بود. به‌منظور ترسیم دقت مدل بار مغناطیسی، خطای نتیجه نهایی در روش جستجوی پارامتری با روش FEM ی سه‌بعدی مقایسه شده است که نشان‌دهنده این است که خطای حاصل از پیش‌بینی نیرو، تنها 8.9% می‌باشد.
1-مقدمه
انرژی تولید شده از منابع انرژی تجدید پذیر با ژنراتورهای درایو مستقیم مستلزم عملکرد آن تحت سرعت‌های پایین با سرعت‌های نامی در رنج 10 تا 90 r/min می‌باشد. یک ساختار ماشین با تعداد قطب‌های زیاد و چگالی نیروی بالا به‌منظور حفظ جرم، تلفات و اندازه در محدوده مجاز، لازم خواهد بود. در این راستا، ماشین شار عرضی (TFM) انتخاب شده است به این خاطر که دارای مشخصه‌های ذاتی به‌منظور افزایش توان متناسب با تعداد قطب‌ها برای مسیرهای مدور است. در ماشین‌های میدان طولی و شعاعی، این مسئله باعث افزایش توان نمی‌شود بلکه در مقابل باعث می‌شود که نشتی بین قطبی غالب شده که در نهایت به‌شدت چگالی گشتاور را تحت تأثیر قرار می‌دهد. TFM در مقابل امکان افزایش تعداد قطب‌ها و نیز چگالی گشتاور را به‌صورت همزمان فراهم می‌کند که در واقع این گشتاور نیز با فاصله سیم‌پیچ‌ها مستقل از فاصله قطب‌ها، تقویت می‌شود. افزایش گشتاور باعث می‌شود که مسیرهای شار سه‌بعدی در ماشین به وجود بیاید. همان‌طور که از نام آن برمی‌آید، مسیر شار اصلی عمود بر مسیر حرکت است، در حالی که مسیر نشتی اصلی در امتداد مسیر حرکت TFM می‌باشد. بنابراین، مدل‌های سه‌بعدی دقیق برای طراحی TFM ها و محاسبه عملکرد آنها لازم است. مشخصه‌های TFM ها این است که شار نشتی قابل‌توجهی در آنها وجود دارد درنتیجه ضریب قدرت آنها را کاهش می‌دهد....
بار مغناطیسی ماشین مغناطیس دائم (PM) شار عرضی.
:کلمات کلیدی
Abstract
Low-speed high-torque applications, e.g., wind energy generation, favor high number of pole solutions. This usually results in a dominating leakage flux in traditionally radial or axial field machines, while the output power remains constant. Within transverse flux machines (TFMs), an increase in output power proportional to the number of poles is achieved by traversing the flux direction. However, TFMs still suffer from a relatively large leakage, reducing their application in present industries. In order to research this leakage, fast and relatively accurate 3-D models are essential. To date, finite-element models (FEMs) have been dominantly used to calculate these 3-D magnetic fields. However, the FEM requires a large number of elements, hence it is very time consuming (hours for a single solution). A fast and more accurate parameterized model is essential to maximize the power factor while maintaining a high torque density. In this paper, the validity of a 3-D analytical magnetic charge model is used to investigate its applicability to model TFM topologies. As such, an automated parametric search has been undertaken to minimize machine volume, i.e., without considering power factor although with fixed constraints on magnetic flux density and slot leakage. Although this does not provide a global optimized minimum, it is surely interesting for the experienced machine designer who wants to further understand the physics of this machine. To illustrate the accuracy of the magnetic charge model, the error of the final result of such a parametric search is compared with a 3-D FEM, which shows an error in force prediction of only 8.9%.
Keywords:
Magnetic charge permanent-magnet (PM) machine transverse flux
سایر منابع مهندسی برق در زمینه ماشین شار