طراحی و بهینه سازی ماشین های بدون جاروبک و بدون شیار آهنربای دائم سرعت بالا با استفاده از روش های فرااِکتشافی
چکیده
امروزه ماشین های بدون جاروبک آهنربای دائم به دلایل متعددی از جمله حجم کم و راندمان بالا کاربردهای رو به گسترشی را در صنایع مختلف پیدا کرده اند. به همین سبب طراحی بهینه ی این گونه ماشین ها اهمیت ویژه ای به خود گرفته است. در این پایان نامه روش های موثری در طراحی بهینه ی ماشین های بدون جاروبک بدون شیار آهنربای دائم مبتنی بر روش های بهینه سازی فرااِکتشافی از جمله روش بهینه سازی اجتماع ذرات با بروزرسانی ضریب اینرسی و همچنین روش بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری ارائه شده است. ساختار آهنربای دائم به صورت نصب شده به روی سطح انتخاب گردیده و به منظور محاسبه ی کمیتهای موتور به عنوان مثال گشتاور الکترو مغناطیسی، نیروی ضد محرکه ی الکتریکی، اندوکتانس خودی و متقابل از روابط تحلیلی دو بعدی استفاده شده است. روش پیشنهادی به دلیل استفاده از آنالیز دو بعدی و روابط تحلیلی، از دقت و سرعت محاسباتی بالایی برخوردار می باشد. روند طراحی به منظور ارائه ی دو مطالعه ی موردی انجام گردیده که بعد از اتمام مراحل آن و ارائه ی نتایج، موتور بدون جاروبک بدون شیار آهنربای دائم سرعت بالای طراحی شده در مطالعه ی موردی دوم ساخته شده است. در این موارد توابع هدف شامل کمینه سازی حجم و کمینه سازی تلفات کل بوده و کمیت هایی از قبیل گشتاور الکترومغناطیسی، محدوده ی چگالی شار هسته ی استاتور و مقدار بیشینه ی سرعت به عنوان ملزومات ماشین در نظر گرفته شده اند. در انتها مراحل ساخت به تفصیل ارائه شده است.