دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – قدرت

عنوان:

تحلیل مغناطیسی و حرارتی موتور
PMDC با استفاده از FEM

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

در یک موتور PMDC (جریان مستقیم مغناطیس دائم) مورد استفاده در خودرو، تلفات قابل توجه می باشد. لذا درجه حرارت موتور نسبتا بالا و راندمان پایین است. از این رو تحلیل و شناسایی موتور جهت تخمین چگالی شار مغناطیسی و حرارتی به منظور انتخاب مواد مغناطیسی، هادی ها و عایق های مناسب حائز اهمیت است. هدف از این پروژه، تحلیل دو بعدی مغناطیسی و حرارتی یک موتور PMDC با استفاده از یک نرم افزار FEM (اجزاء محدود) است. تا بدین وسیله بتوان رفتار مغناطیسی و حرارتی موتور را نظیر چگالی شار، داغ ترین نقطه موتور، تلفات و… را تخمین زد که این مساله کمک شایانی در تحلیل و طراحی این موتور می نماید.

در تحلیل مغناطیسی، چگالی شار، شدت میدان و خطوط شار مغناطیسی در نواحی مختلف استخراج می شود. همچنین انرژی و کوانرژی سیستم محاسبه می شود و گشتاور موتور با استفاده از نتایج کوانرژی محاسبه می شود. و در تحلیل حرارتی، توزیع حرارت و درجه حرارت نقاط مختلف موتور استخراج می شود. هدف از این تحقیق، بهینه سازی عملکرد مغناطیسی و بهبود شرایط حرارتی موتور (از جمله افزایش گشتاور و کاهش درجه حرارت) است. که در نهایت با توجه به نتایج تحلیل مغناطیسی و حرارتی، پیشنهاداتی جهت بهینه سازی در مواد یا ابعاد موتور ارائه و بررسی خواهد شد. خاطرنشان می گردد که در این پروژه از نرم افزار ANSYS جهت تحلیل موتور استفاده می شود.

مقدمه:

موتورهای PMDC (جریان مستقیم مغناطیس دائم) ساختمان ساده ای دارند و قیمت تمام شده آنها پایین است بعلاوه ابعاد آنها در مقایسه با موتورهای DC مشابه کوچکتر است و تولید آنها نیز آسان است. در نتیجه گزینه مناسبی برای تولید انبوه و استفاده در مصارف عمومی خصوصا صنعت خودرو هستند. از این رو تحقیق بر روی طراحی، بهینه سازی این موتورها صرفه اقتصادی مناسبی را ایجاد می کند. یکی از روش های تحقیق بر روی موتورها و تحلیل آنها، روش اجزاء محدود است که تاکنون تحقیقات و مقالات بسیاری در رابطه با تحلیل اجزاء محدود موتورهای گوناگون (نظیر القایی، سنکرون، سنکرون مغناطیس دائم و…) صورت گرفته است ولی در رابطه با موتورهای PMDC کمتر کار شده است.

در فصل اول این پروژه روش اجزاء محدود برای حل مسائل الکترومغناطیس معرفی می شود که شامل روابط و اصول تئوری این روش است. یک نمونه موتور PMDC در فصل دوم معرفی می شود و ساختمان و عملکرد آن تشریح می گردد. فصل سوم شامل نحوه مدلسازی (دوبعدی) هندسی و المان محدود موتور و راهنمای استفاده از امکانات نرم افزار ANSYS جهت تحلیل مغناطیسی و حرارتی می باشد. فصل چهارم مربوط به تحلیل مغناطیسی است که در آن، ابتدا یک مدار مغناطیسی ساده به دو روش فرمولی و اجزاء محدود حل و نتایج آن مقایسه می شود و سپس تحلیل اجزاء محدود موتور مورد بررسی در حالات بی باری و بارهای مختلف انجام می شود. همچنین گشتاور موتور به صورت محاسباتی تخمین زده می شود و با مقدار واقعی مقایسه می گردد. در خاتمه پیشنهاداتی جهت بهبود موتور ارائه و بررسی می شود. فصل پنجم مربوط به تحلیل حرارتی است که شامل اصول و روابط انتقال حرارت (به صورت عمومی و در موتور) و بررسی مدار معادل حرارتی موتور است. همچنین تحلیل اجزاء محدود یک مدل حرارتی ساده و مقایسه با نتایج فرمولی در ادامه می آید و در خاتمه تحلیل حرارتی موتور مورد بررسی جهت تعیین درجه حرارت نقاط مختلف آن انجام می شود. فصل ششم شامل جمع بندی و نتیجه گیری از مطالب و ارائه پیشنهادات می باشد.

نرم افزارهای متنوعی نظیر ANSYS و NASTRAN و ABAQUS و COSMOS جهت تحلیل اجزاء محدود وجود دارد. تحقیق حاضر با استفاده از ویرایش 5.4 نرم افزار ANSYS صورت گرفته است. اگرچه در حال حاضر نسخه های جدیدتر نیز وجود دارد ولی به سبب اطمینان از نتایج آن، این نسخه انتخاب شد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 622