طراحي ماشين شار محوري مغناطيس دائم با استفاده از الگوريتم بهينه سازي تجمع ذرات بهبوديافته

Design of Axial Flux Permanent Magnet Machine Using Improved Particle Swarm Optimization Algorith

در اين مقاله با استفاده از معادلات اندازه، الگوريتم IPSO (Improve Particle Swarm Optimization) و نرم افزار اجزاء محدود طراحي بهينه يك موتور AF (Axial Flux) بدون شيار ارائه مي شود. الگوريتم بهينه سازي IPSO به دليل اجراي موازي مدت زمان اجراي الگوريتم طراحي موتور را كاهش مي دهد. اين كاهش با تعداد CPUهاي متناسب است. هدف بهينه سازي دستيابي به Back EMF (Electromotive force) تقريباً سينوسي، حداقل سازي وزن آهن رباa و حداكثر سازي بازده است. به منظور محاسبه دقيق ضخامت آهن ربا دائم معادله جديد ارائه شده است. در گام اول پارامترهاي بهينه سازي طراحي مانند تعداد قطب، فاصله هوايي، بارگذاري الكتريكي و ... به وسيله IPSO مشخص شده تا بدين صورت اهداف طراحي ارضاء شود. موتور طراحي شده به وسيله معادلات اندازه و IPSO، به كمك روش اجزاء محدود مورد ارزيابي قرار مي گيرد تا صحت نتايج به دست آمده تائيد شود.

In this paper، the optimal design of a non-slotted AF (Axial Flux) motor is presented using sizing equations، IPSO (Improve Particle Swarm Optimization) algorithm and Finite Element software. IPSO optimization method reduces the evaluation time of the motor design، because of parallel evaluation. This reduction of time is relevant to number of the CPUs. The optimization objective is to achieve an almost sinusoidal Back EMF (Electromotive force)، minimizing magnet weight and maximizing efficiency. In order to precise calculation of the magnet thickness، a new equation is presented. In the first step the design optimization parameters such as number of pole، the air gap، and electrical loading is specified by IPSO to satisfy design objectives. The motor designed by sizing equations and IPSO، is evaluated with the help of Finite Element method to verify the accuracy of the obtained results.