تجزیه و تحلیل موتورهای سوییچ رلوکتانسی با قابلیت کنترل مجزا

نیاز به محرک های خطی- دورانی در کاربردهای خاص نظیر حفاری های نفتی که علاوه بر حفاری در عمق، نیازمند حرکت خطی نیز می باشد گسترش فراوانی یافته است. برای چنین کاربردهایی معمولا از ساختارهایترکیبی استفاده می شود. این ساختارهای ترکیبی شامل یک محرک الکتریکی و چند تجهیز مکانیکی است. تجهیزات مکانیکی دارای راندمان پایین و محدودیت های فراوان در عملکرد و هزینه بالایی هستند. برای رفع مشکل محرک های ترکیبی الکتریکی- مکانیکی معمولا از محرک های سوئیچ رلوکتانس خطی- دورانی استفاده می شود. این موتورها دارای استاتور و روتور چند لایه هستند که بخش محرک آن می تواند علاوه بر تولید گشتاور و دوران، نیروی خطی نیز تولید کند. مشکل عمده این موتورها همپوشانی و تداخل دو حرکت دورانی و خطی است. بدین صورت که تغییر در جریان جهت تغییر نیرو منجر به تغییر گشتاور نیز می شود. عکس این مطلب نیز صادق است. در این پایان نامه سعی بر آن است تا بر اساس تغییر در ساختار موتور سوئیچ رلوکتانس مشکل همپوشانی برطرف شود. در ساختار جدید حرکت خطی و گشتاور موتور بصورت کاملا مستقل و مجزا قابل کنترل خواهد بود. ساختار موتور در این مدل شبیه موتور سوئیچ رلوکتانس چند لایه خواهد بود با این تفاوت که روتور دارای یک ساختار ترکیبی قطب برجسته و قطب صاف می باشد. مشکلات فوق با تغییر ساختار موتور سوئیچ رلوکتانس حل می شود. پس از تحلیل و آنالیز ریاضی این موتور در نرم افزار Magnet مدلسازی شده و مورد تحلیل المان محدود قرار گرفته است و نتایج حاصل بیانگر عملکرد مناسب موتور پیشنهادی است.

Keywords:

موتور سوئیچ رلوکتانس خطی-دورانی , روش المان محدود , موتور سوئیچ رلوکتانس