طراحي، تحليل و ساخت موتور معكوس‌گرد مغناطيس دايم بدون جاروبك جهت استفاده در سامانه هاي دريايي

Design, Analysis and Fabrication of a Counter Rotate Brushless Permanent Magnet Motor for Using in Marine Systems

موتورهاي مغناطيس دايم داراي ويژگي هايي همچون چگالي توان بالا، بازده بالا و مشخصه حرارتي مناسب مي باشند و در بسياري از صنايع به كار گرفته مي شوند. هدف از اين مقاله، طراحي بهينه و ساخت موتور مغناطيس دايم بدون جاروبك معكوس‌گرد جهت استفاده در سامانه‌هاي دريايي مي-باشد. به دليل محدوديت فضا و نيز عدم تبادل حرارتي با محيط، موتور طراحي شده بايد ضمن داشتن چگالي توان بالا، بازده بالايي نيز داشته باشد. براي اين منظور با استفاده از معادلات الكترومغناطيسي حاكم بر موتور و به كارگيري الگوريتم ژنتيك، ابعاد بهينه موتور با هدف افزايش چگالي توان محاسبه شده است. همچنين در مرحله طراحي و ساخت ملاحظاتي جهت افزايش بازده در نظر گرفته شده است. به منظور تاييد طراحي، نتايج به دست آمده از فرآيند بهينه سازي توسط نرم افزار تحليل اجزاي محدود Maxwell شبيه سازي و مورد ارزيابي قرار گرفته است. در نهايت موتور طراحي شده، ساخته شده و نتايج آزمايشگاهي آن ارايه شده است.

Permanent magnet motors have some advantages including high power density, high efficiency and good thermal characteristic and are used in many industrial applications. The aim of this paper is to present the optimal design and fabrication of a counter rotate brushless permanent magnet motor for using in marine systems. Due to the motor space limitations and lack of heat transmission with the environment, the designed motor must have high power density meanwhile high efficiency. For this purpose, the motor dimensions are calculated with goal of increasing power density by using motor’s electromagnetic equation and genetic algorithm. Furthermore, some considerations have been performed in order to increase the motor efficiency. In order to validate the calculated results, the motor has been simulated with finite element method. At the end, the motor has been fabricated according to the calculated parameters and the experiments results have been presented.