مدل سازی و بهینه سازی ژنراتور سنکرون آهنربای دائم شار محوری سرعت بالا

یک توربین پر سرعت با ابعاد کوچک و البته توان محدود، به همراه یک ژنراتور پر سرعت تشکیل یک نیروگاه متمرکز با نام میکرو توربین را میدهد. ژنراتورهای پر سرعت این میکروتوربین ها دارای چگالی توان زیاد و به تبع آن حجم کم هستند. در این مقاله، مدل پیشنهادی بر پایه پارامترهای طراحی است که با لحاظ نمودن جزئیات (تاثیر شکفتگی، لحاظ نمودن آهنربای دائم و آهن انتهایی بصورت غیر خطی)، دقت بیشتری را ارائه می دهد. مدل این ماشین برای حالت چند طبقه، با چنین جامعیت و دقتی که تلفات و ملاحظات سرعت زیاد ( تلفات بادخوری و تلفات فوکوی سیم پیچی، اثر پوستی)، شار نشتی بین قطب و آهن انتهایی و بین دو قطب آهنربای دائم، و اندوکتانس های متقابل بین طبقات را در بر داشته و تمام المانهای مدل بر پایه پارامترهای ماشین بیان شده باشد، برای اولین بار در این مقاله ارائه می گردد. در ارائه مدل توجه به سادگی نیز مد نظر بوده بگونه ای که رعایت ملاحظات ذکر شده سبب پیچیدگی بیش از حد مدل نگشته و کاریرد مدل را در زمان طراحی سخت ننماید. در ادامه به بهینه سازی ماشین به کمک مدل بدست آمده پرداخته شده است. مشابه نسبت طول به قطر در ماشین های معمولی، نسبت قطر داخلی به قطر خارجی در ماشین های شار محوری از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در انتها بهینه سازی طراحی ماشین بوسیله روشهای بهینه سازی سوآرم و الگوریتم ژنیتک و الگوریتم گرگ خاکستری مورد توجه قرار می گیرد.

Keywords:

میکروتوربین , ژنراتور پرسرعت شار محوری , ژنراتور سنکرون آهنربای دائم , مدل سازی و بهینه سازی