سیروس همتی

ماشین ورنیر مغناطیس دائم (PMVM) نوع خاصی از ماشین های مغناطیس دائم است که بعلت داشتن گیربکس مغناطیسی، دارای ویژگی گشتاور بالا در سرعت پایین بوده و برای کاربردهای درایو مستقیم مناسب می باشد. این ماشین ها در نوع چرخشی به دو دسته کلی شار شعاعی و شار محوری تقسیم بندی می شوند. ماشین های شار محوری دارای ساختمان فشرده تری نسبت به ماشین های شار شعاعی هستند و برای کاربردهایی با فضای محدود مثل مو تورهای چرخشی در خودروهای الکتریکی و ژنراتورهای توربین بادی بسیار مناسب می باشند. در سالهای اخیر، چند نمونه از ساختارهای ورنیر مغناطیس دائم شار محوری مانند دو روتوره، دو استاتوره و سه روتوره پیشنهاد و مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. در بین این ساختارها، ماشین ورنیر مغناطیس دائم دو روتوره دارای پیچیدگی کمتر و هزینه ساخت پایین تر نسبت به ساختار سه روتوره می باشد، همچنین با داشتن یک مجموعه سه فاز از سیم پیچی بجای دو مجموعه سه فاز از سیم پیچی که در ساختار دو استاتوره معمول است، دارای فرآیند سیم بندی راحت تر و سیستم تحریک سبک تر و کم هزینه تر می باشد.. از این رو در این تحقیق یک موتور ورنیر مغناطیس دائم شار محوری دو روتوره با استاتور در مرکز در نظر گرفته شده و مورد بررسی قرار می گیرد. این ساختار دارای شیارهای مستطیلی در استاتور بوده و از سیم پیچی تورویدی برای سیم بندی فازهای موتور در شیارهای استاتور بهره می برد. برای تجزیه و تحلیل ساختار موردنظر، ابتدا با استفاده از مشخصات و ابعاد در دسترس از موتور، ساختار استاتور و روتور به همراه سیم بندی تورویدی در شیارهای استاتور پیاده سازی می کنیم. سپس آرایش آهنرباها به صورت قطب منظم در روتور در نظر گرفته و اثرات تغییر پهنای این آهنرباها را بر مشخصات خروجی چون متوسط گشتاور، ریپل گشتاور بررسی می شود تا مشخص شود که اولاً پهنای بهینه آهنرباها در هر حالت چه مقداری است و ثانیاً کدام شکل از آهنرباها منجر به متوسط گشتاور بیشتری می شود. در مرحله بعد اثرات تغییر پهنای یوغ روتورها بر متوسط گشتاور و تلفات هسته موتور بررسی می گردد و پهنای بهینه برای دستیابی به متوسط گشتاور بیشینه بدست می آید. از روش المان محدود سه بعدی برای بدست آوردن مشخصات خروجی این ماشین استفاده می شود و تمامی مراحل مورد نظر در نرم افزار انسیس ماکسول شبیه سازی و انجام خواهد شد.