طراحی و مقایسه ماشین های مغناطیسی دائمی ورنیه (Vernier)
ماشین های مغناطیسی دائمی ورنیه (VPM) را می توان برای برنامه های کاربردی محرکه مستقیم توسط مزیت چگالی گشتاور و راندمان بالا استفاده کرد. هدف از این مقاله، توسعه یک خط مشی کلی طراحی ماشین های VPM کم سرعت split-slot ، تعمیم اصول کلی عملیات، و نشان دادن رابطه بین تعدادی از اسلات های استاتور، قطب های سیم پیچ(کویل)، زوج قطب آهنربای دائمی (PM)، در نتیجه پی ریزی یک ساختار مستحکم برای طراحی انواع ماشین هایVPM است. با توجه موقعیتهای PM، سه ماشین VPM طراحی شده جدید در این مقاله ارائه شده اند: 1) ماشین ورنیه rotor-PM 2) ماشین stator-tooth-PM ، و3) ماشین ورنیه stator-yoke-PM . شکل موجهای نیروی برق ران برگشتی (back-EMF)، گشتاور استاتیک و توزیع میدان فاصله هوایی با استفاده از روش اجزاء محدود Time-stepping (TS-FEM) پیش بینی شده اند. کارایی و عملکرد ماشین های VPM پیشنهاد شده مقایسه و گزارش شده است.
1-مقدمه
با افزایش تخلیه رو به رشد سوخت های فسیلی و بحران های آلودگی محیط زیست، سیستم های نیروی الکتریکی به طور فزاینده در موتور سیکلت ها، اتومبیل ها، قطارها، کشتی ها و به عنوان ژنراتور برای توربین های بادی استفاده شده اند. ماشین های کم سرعت محرکه مستقیم بدون چرخ دنده(گیرلس) نسبت به همتاهای سرعت بالای خود با جعبه دنده مناسب تر هستند زیرا هیچ دنده ای ندارند و دارای مشکلاتی از قبیل نگهداری روغن، سر و صدا، تلفات و غیره نیستند. با این حال، ماشین های محرکه مستقیم دارای جثه های بزرگ و راندمان پایینی هستند. ماشینهای مغناطیسی دائمی ورنیه (VPM) که اثرات چرخ دنده مغناطیسی را برای مدوله کردن میدان مغناطیسی بکار می برند قادر به تولید گشتاور بالا در سرعت نسبتا کم هستند. با توجه به تراکم ساختاری آنها، گشتاور و راندمان بالا، ماشین های VPM برای برنامه های کاربردی محرکه مستقیم مناسب هستند.
Vernier permanent magnet (VPM) machines can be utilized for direct drive applications by virtue of their high torque density and high efficiency. The purpose of this paper is to develop a general design guideline for split-slot low-speed VPM machines, generalize the operation principle, and illustrate the relationship among the numbers of the stator slots, coil poles, permanent magnet (PM) pole pairs, thereby laying a solid foundation for the design of various kinds of VPM machines. Depending on the PM locations, three newly designed VPM machines are reported in this paper and they are referred to as 1) rotor-PM Vernier machine, 2) stator-tooth-PM Vernier machine, and 3) stator-yoke-PM Vernier machine. The back-electromotive force (back-EMF) waveforms, static torque, and air-gap field distribution are predicted using time-stepping finite element method (TS-FEM). The performances of the proposed VPM machines are compared and reported.
I. INTRODUCTION
WITH a growing concern about fossil fuel depletion and environmental pollution crises, electric propulsion systems are increasingly being used in motorcycles, automobiles, trains, vessels, and as generators for wind turbines. Low-speed direct-drive gearless machines are more meritorious than their high-speed counterparts with gear boxes because the former have no associated gear and no related problems such as oil maintenance, noise issue, losses, and so on. However, conventional direct-drive machines suffer from bulkiness and low efficiency. Vernier permanent magnet (VPM) machines which exploit magnetic gear effects to modulate the magnetic fields are capable of producing high torque at a relatively low speed [1], [2]. Due to their structural compactness, high torque density, and high efficiency, VPM machines are desirable for direct-drive applications [3], [4].
1-مقدمه
2- اصول کلی عملیات
الف-اصول عملیات
ب- تحلیل کلی VPM ها
پ- تحلیل ساختار VPM ویژه
د- ساختار ماشینی VPM های پیشنهادی
3-تجزیه و تحلیل اجزای محدود
4-نتیجه گیری
منابع
I. INTRODUCTION
II. PRINCIPLE OF OPERATION
A. Principle of Operation
B. Generic Analysis of VPMs
C. Specific VPM Structure Analysis
D. Proposed Machine Structure of VPMs
III. FINITE ELEMENT ANALYSIS
IV. CONCLUSION
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه