طراحی و بهینه سازی موتور سنکرون مغناطیس دائم جهت کاربرد در زیردریایی بدون سرنشین

نوع مقاله: کوتاه

نویسندگان

مربی، کارشناسی ارشد برق، دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره) نوشهر

چکیده

با توجه به راهبردی بودن نیروی دریایی در کشور و نیاز امروز به همگام بودن با پیشرفت های تکنولوژی در سیستم های زیردریایی، موتورهای الکتریکی سنکرون مغناطیس دائم جهت کاربرد در سیستم های رانش زیردریایی های بدون سرنشین، در سال های اخیر کاربرد زیادی پیدا کرده اند و اکثر شرکت های الکتریکی معتبر به انجام تحقیقاتی در این زمینه پرداخته اند، به عنوان مثال جایگزین نمودن محرکهای الکترومکانیکی یا الکترو هیدرواستاتیک بجای محرک های هیدرولیک و پنوماتیک با هدف کاهش وزن، چگالی توان بالا، هزینه تعمیر و نگهداری و راندمان بالا در زیردریایی بدون سرنشین مورد توجه بوده است. در این مقاله به تحلیل و طراحی بهینه یک نوع موتور سنکرون سه فاز مغناطیس دائم جهت کاربرد در سیستم رانش زیردریایی بدون سرنشین پرداخته می شود. برای این منظور، در ابتدا روابط و معادلات حاکم بر موتور سنکرون سه فاز مغناطیس دائم توضیح داده می شود و در ادامه موتور موردنظر توسط یک نوع الگوریتم بهینه سازی بهینه می گردد تا کمترین حجم و همچنین بیشترین بازده و چگالی توان را داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Design and Optimization of Permanent Magnet Synchronous Motor for Unmanned Submarines Application

نویسندگان [English]

  • m. j. soleimani keshayeh
  • A Gudarzi
  • R Moradpur
  • M Alizadeh
چکیده [English]

Due to the strategic state of the naval forces in the country and the need to cope with today's advances in submarine technology, synchronous permanent magnet electric motors for use in unmanned underwater units, have been more applicable in recent years. Most of the prominent electrical companies therefore, have triggered several researchers in this field. For example, replacement of electromechanical or electro hydrostatical drivers by hydraulic and pneumatic drivers to reduce weight, cost of maintenance, and heighten power density, and efficiency have attracted many attentions. In this paper design optimization of three-phase permanent magnet synchronous motors applicable in unmanned submarines is discussed. For this purpose, characteristics of a motor used in unmanned submarines are investigated and then equations related to design are evaluated. Then motor is optimized using optimization Bees algorithm (BA) to have less volume and best efficiency and power density.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bees Algorithm
  • Efficiency
  • power density
  • Permanent Magnet Synchronous Motor

[1] Grauers A., “Design of direct-driven permanent-magnet generators for wind turbines”, Doctoral thesis, Chalmers University of Technology, Goteborg, Sweden, 1996.

[2] Carlson O., Grauers A, Spooner E., “Design and test ofa 40 kw directly driven permanent-magnet generator with a frequency converter”,EuropeanWindEnergy Conference and Exhibition, EWEC’99, Nice, France, 1999.

[3] M. Torabzadeh-Tari “Analysis of Electro-Mechanical Actator Systems in More electric Aircraft”, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden, 2005, ISBN 91-7178-099-8

[4] M.J. Soleimani Keshayeh, S. Asghar Gholamian., “Optimum Design of a Three-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor for industrial applications”, International Journal of Applied Operational Research, Vol. 2, No. 4, pp. 67-86, Winter 2013.

[5] محمدجواد سلیمانی کشایه، رضا ایلکا، سید اصغر غلامیان، طراحی بهینه موتور DC مغناطیس دائم بدون جاروبک با استفاده از الگوریتم کلونی زنبورمصنوعی، بیست وششمین کنفرانس مهندسی برق ایران، 11-F-ELM-1213،1390.

[6] محمدجواد سلیمانی کشایه، سید اصغر غلامیان، ارائه روشی موثر برای طراحی بهینه موتورDC بدون جاروبک با استفاده از  الگوریتم ژنتیک و تحلیل اجزاء محدود، مجله ریاضیات کاربردی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان،1391

[7] رضا ایلکا، سید اصغر غلامیان و محمد جواد سلیمانی کشایه، ارائه روش نوین طراحی بهینه موتور مغناطیس دائم بدون جاروبک بر اساس بهینه سازی اجتماع ذرات (PSO) و تحلیل اجزای محدود (FEA)، کنفرانس مهندسی برق مجلسی،1391.

[8] D.T. Pham, A. Ghanbarzadeh, E. Koç, S. Otri , S. Rahim , M. Zaidi, “The Bees Algorithm –A Novel Tool for Complex Optimization Problems”, Manufacturing Engineering Centre, Cardiff University, Cardiff CF٢٤٣AA, UK.