مدل‌سازي تحليلي با كمك روش المان محدود و كنترل نيروي پيشران ماشين خطي شار سوييچينگ

FEM-Aided Analytical Model and Control of SSLFSM Thrust Force

امروزه استفاده از ماشين‌هاي خطي براي كاربردهاي توان بالا مانند حمل‌‌ونقل با مسافت‌هاي طولاني توسعة زيادي يافته است؛ اما هزينة زياد سرمايه‌گذاري اوليه و برخي مشكلات فني از چالش‌هاي مهم اين فناوري‌ها است. در اينجا يك ماشين خطي شار سوييچينگ با ثانويۀ قطعه‌شده مطالعه مي‌شود. اين ماشين‌ها به‌دليل اثر انتهايي و شيارها نوساناتي در نيروي پيشران خود دارند. اين نيروي توليدي ناشي از اين نوسانات بر عملكرد ماشين تأثير منفي دارند. با طراحي مناسب اوليه، تأثير اين عوامل تا حدود زيادي كاهش مي‌يابد. در اين مقاله براساس نتايج تحليل اجزاي محدود، يك مدل تحليلي براي ماشين خطي شار سوييچينگ با ثانويه قطعه‌شده ارائه مي‌شود. با شبيه‌سازي المان محدود، نتايج مدل تحليلي صحت‌سنجي مي‌شوند و سپس يك روش كنترلي براي كاهش نوسانات نيروي پيشران و كم‌كردن نيروي نگهدارندة ماشين خطي شار سوييچينگ با ثانويۀ قطعه‌بندي‌شده پيشنهاد مي‌شود.

Nowadays, linear machines have more developed for high power applications such as long-distance transportation. But, their expensive investment and some technical problems are major challenges of these technologies. Here, a linear flux switching machine (LFSM) with segmented secondary is studied. These fluctuations, in other words, detent force have a negative impact on machine performance. The effect of these issues can be notably reduced with a suitable design. In this paper, a FEM-based Analytical model is presented for a linear flux switching machine. The results of analytical model are verified by FEM Simulations and then a control method is proposed to reduce fluctuations of the thrust force.