طراحي و بهينه سازي موتور سنكرون مغناطيس دائم جهت استفاده در زيردريايي بدون سرنشين

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

با توجه به راهبردي بودن نيروي دريايي در كشور و نياز امروز به همگام بودن با پيشرفت هاي تكنولوژي در سيستم هاي زيردريايي، موتورهاي الكتريكي سنكرون مغناطيس دائم جهت كاربرد در سيستم هاي رانش زيردريايي هاي بدون سرنشين، در سال هاي اخير كاربرد زيادي پيدا كرده اند و اكثر شركت هاي الكتريكي معتبر به انجام تحقيقاتي در اين زمينه پرداخته اند، به عنوان مثال جايگزين نمودن محركهاي الكترومكانيكي يا الكترو هيدرواستاتيك بجاي محرك هاي هيدروليك و پنوماتيك با هدف كاهش وزن، چگالي توان بالا، هزينه تعمير و نگهداري و راندمان بالا در زيردريايي بدون سرنشين مورد توجه بوده است. در اين مقاله به تحليل و طراحي بهينه يك نوع موتور سنكرون سه فاز مغناطيس دائم جهت كاربرد در سيستم رانش زيردريايي بدون سرنشين پرداخته مي شود. براي اين منظور، در ابتدا روابط و معادلات حاكم بر موتور سنكرون سه فاز مغناطيس دائم توضيح داده مي شود و در ادامه موتور موردنظر توسط يك نوع الگوريتم بهينه سازي بهينه مي گردد تا كمترين حجم و همچنين بيشترين بازده و چگالي توان را داشته باشد.

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.