طراحي بهبوديافته ماشين سنكرون مغناطيس دايم شارمحوري با استفاده از الگوريتم PSO

Improved Design of Axial Flux Permanent Magnet Synchronous Machines Using PSO Algorithm

اين مقاله يك طراحي بهبوديافته از ماشين سنكرون مغناطيس دايم شارمحوري (AFPM) را با استفاده از الگوريتم ازدحام ذرات (PSO) ارائه مي دهد كه در آن محدوديت هاي عملي لحاظ شده است. ابتدا روابط طراحي ارائه شده و يك نمونه ماشين AFPM با توان 20 كيلووات طراحي شده و سپس با استفاده از الگوريتم PSO چگالي توان خروجي بهبود يافته است. مقايسه اي ميان ماشين بهبوديافته و يك نمونه ساخته شده صورت گرفته است. ماشين بهبوديافته داراي چگالي توان بيشتري نسبت به نمونه موجود ساخته شده مي باشد. در ادامه تحقيق با استفاده از روش هاي تحليلي بر اساس معادلات ماكسول چگالي شار مغناطيسي در ناحيه فاصله هوايي محاسبه شده كه نتايج تحليلي توافق بسيار خوبي با نتايج ناشي از نرم افزار المان محدود دارد و مي توان با استفاده از اين روش، چگالي شار مغناطيسي و نيروي محركه القايي ماشين الكتريكي را در زمان بسيار كمتري نسبت به نرم افزار المان محدود محاسبه نمود.

This paper present an improved design of Axial Flux Permanent Magnet (AFPM) synchronous machines using PSO algorithm that consider practical limits. At first sizing equations is provided and 20 kW AFPM machine is designed، and then output power density is improved using PSO algorithm. A comparison between improved designed AFPM machine and a prototype constructed machine is performed. Improved machine has more output power density than constructed machine. Then magnetic flux density is calculated based on Maxwell equations analytically. Analytical results have good agreement with finite element method (FEM) results. Use of analytical method takes much less computational time than FEM dose.