طراحی بهینه، مدلسازی و بررسی عملکرد موتور القایی تک فاز شار محوری خازن دائم با استفاده از الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات بهبود یافته (IPSO)

کاربرد روز افزون موتورهای القایی تکفاز شار محوری خازن دائم و بازده پایین آنها، باعث اهمیت مساله بهینه­سازی این نوع موتورها گردیده است. در این مقاله، ضمن معرفی اصول الگوریتم­های کلاسیک طراحی این نوع موتورها که شامل یافتن ابعاد قسمت­های مختلف موتور و محاسبه پارامترهای الکتریکی مانند مقاومت­ها و راکتانس­ها و خازن است، با معرفی مدار معادل پیشنهادی در حالت دائمی به­منظور کاهش فاصله هوایی موتور، به معرفی ساختار الگوریتم­های بهینه­سازی پرداخته و در ادامه از الگوریتم­های بهینه­سازی ژنتیک و تجمع ذرات بهبودیافته در راستای بهینه­سازی طراحی موتور شار محوری جهت افزایش بازده، افزایش ضریب توان و کاهش حجم هسته استفاده می­شود. بدین منظور یک موتور القایی تک فاز شار محوری با خازن دائم که کاربرد قابل توجهی در سیستم­های تهویه دارد، انتخاب شده، مورد بررسی عملکردی قرار گرفته و با استفاده از فرمول­های طراحی و به کمک مدار معادل حالت دائمی پیشنهادی و همچنین با استفاده از روش­های هوشمند نظیر الگوریتم ژنتیک و تجمع ذرات بهبودیافته، بهینه­سازی موتور جهت افزایش حداکثری بازده صورت گرفته و نتایج آن در قالب نمودارهای گشتاور- سرعت و بازده- سرعت رسم و با یکدیگر مقایسه شده است. در پایان موتور طراحی شده به روش اجزای محدود جهت تایید الگوریتم طراحی، مدل حالت دائمی، الگوریتم بهینه­سازی پیشنهادی و نتایج آزمایش­ها شبیه­سازی شده است.

Keywords:

الگوریتم بهینه سازی , الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات بهبود یافته , روش اجزای محدود , مدل عملکردی حالت دائمی , موتور القایی تکفاز شار محوری