طراحي، بهينه‌سازي و شبيه‌سازي يك نوع جديد از ژنراتورهاي شار متقاطع روتور ديسكي مغناطيس دائم

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

ماشين‌هاي شار متقاطع مغناطيس دائم به‌عنوان ماشين‌هايي با چگالي توان و گشتاور بالا شهرت يافته‌اند. اين مقاله يك نوع جديد از ژنراتورهاي مغناطيس دائم شار متقاطع روتور ديسكي را ارائه مي‌دهد. ابتدا الگوريتم طراحي اوليه (معادله ابعادي) براي ساختار پيشنهادي ارائه مي‌شود و سپس اين الگوريتم، توسط الگوريتم ازدحام ذرات تغييريافته (NPSO) كه با روش جستجوي تصادفي محلي (LRS) تركيب‌شده، بهينه‌سازي مي‌شود. در فرآيند بهينه‌سازي، بايد چگالي توان و بازده ژنراتور حداكثر و اعوجاج هارمونيكي كل (THD) ولتاژ داخلي آن حداقل گردد. فرايند بهينه‌سازي با الگوريتم طراحي اوليه تلفيق و ابعاد و پارامترهاي مختلف ژنراتور محاسبه مي‌شود. با استفاده از تحليل الكترومغناطيسي ميدان توسط روش اجزاي محدود سه‌بعدي، مشخصات عملكردي ژنراتور بهينه‌شده به‌دست مي‌آيد. درنهايت نتايج حاصل از الگوريتم بهينه‌شده با نتايج حاصل از اجزا محدود سه‌بعدي مقايسه مي‌شود.

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.