no-img
ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده

آنالیز موتور pmdc:پایان نامه آماده ایران رساله  | ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده


ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده
مطالب ویژه
گزارش خرابی لینک
اطلاعات را وارد کنید .

ادامه مطلب

DOC
آنالیز موتور pmdc:پایان نامه آماده ایران رساله 
doc
تیر ۳۱, ۱۳۹۸
6 mb
۲۲,۰۰۰ تومان
۲۲,۰۰۰ تومان – خرید

آنالیز موتور pmdc:پایان نامه آماده ایران رساله 


آنالیز موتور pmdc :پایان نامه آماده ایران رساله

چکیده                                                                                                                 ١

 

چکیده :

پایان نامه آماده ایران رساله :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 اینرو تحلیل و شناسایی موتور جهت تخمین چگالی شار مغناطیسی و حرارتی به منظور انتخاب مواد مغناطیسی ، هادیها و عایقهای مناسب حائز اهمیت است . هدف از این پروژه ، تحلیل دوبعدی 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، داغترین نقطه موتور، تلفات و … را تخمین زد که این مساله کمک شایانی در تحلیل و طراحی این موتور می نماید.

پایان نامه آماده ایران رساله: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                                                                                                                 ٢

 

پایان نامه آماده ایران رساله: 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 اینرو تحقیق بر روی طراحی

. بهینه سازی این موتورها صرفه اقتصادی مناسبی را ایجاد می کند. یکی از روشهای تحقیق بر روی موتورها و تحلیل آنها، روش اجزاء محدود است که تا کنون 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 .

پایان نامه آماده ایران رساله: 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 آْن 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 شال جمع بندی و نتیجه گیری از مطالب و ارائه پیشنهادات می باشد.

نرم افزارهای متنوعی نظیر COSMOS, ABAQUS,NASTRAN, ANSYS جهت تحلیل اجزاء محدود وجود دارد. تحقیق حاضر با استفاده از ویرایش ۵.۴ 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.

فصل اول – معرفی روش اجزاء محدود در حل مسائل الکترومغناطیس                                    ۴

 

مقدمه :

بطور کلی برای حل مسائل فیزیکی سه روش موجود است : روش تحلیلی ، روش عددی و  روش تجربی

در این میان روش حل عددی که روش المان (اجزاء) محدود زیـر مجموعـه آن مـی باشـد، جـزء یکـی از پرکـاربردترین روشهای مورد استفاده در حل مسائل مهندسی است . از جمله مزیتهـای حـل عـددی خـصوصا اجـزاء محـدود نـسبت بـه روشهای دیگر به شرح زیر است : [۱]

۱- ضعف عمده روش تجربی ، پرهزینه و زمانبر بودن آن می باشد، در حالیکه در روش عددی اینچنین نیست .

۲- روش حل دقیق از تحلیل مدلهای با هندسه پیچیده عاجز است و تنها روشهای عددی به خصوص اجزاء محدود در این زمینه کارگشا می باشد.

۳- در حل مسائلی که شرایط مرزی کمی پیچیده می شود نیز حل دقیق ناتوان است و تنها روشهای مرسوم عددی در حل این نوع مسائل بکار می رود.

برای دستیابی به خصوصیات طبیعی یک مدل باید معادلات حاکم بر آن را شناسایی و حل نمود. اغلب معادلات حـاکم بر مدلهای طبیعی ، معادلات با خواص مشتقات جزئی و غیرخطی و بسیار پیچیده اند و روشهای تحلیلـی تـوان حـل آن را ندارند. روش اجزاء محدود بدین منظور توسعه یافته است . روش اجزاء (المان ) محدود روشی است که فضای مـورد تحلیـل را به تعداد زیاد اما محدود از اجزاء (مثلث ، چهارضلعی در فضای دو بعدی و هرم ومنـشور در فـضای سـه بعـدی ) تبـدیل می نماید و بدین صورت در فضای بسیار کوچک هر المان ، معادلات با مشتقات جزئی و غیـر خطـی بـه دسـتگاه معـادلات خطی که به راحتی با روشهای حل عددی قابل حل است ، مبدل می شود و پس از حل دسـتگاه معـادلات و بدسـت آوردن هر یک از مجهولات دستگاه ، نهایت کار روش اجزاء محدود رساندن مساله به جایی است که پارامترها را پیش بینی کند. در این فصل اصول مقدماتی روش عناصر محدود مرور می شود.

روش اجزاء محدود در ابتدا برای حل مسائل تحلیلی سازه ها به کار برده می شد، این روش که ریشه های آن به سالهای اولیه ۱۹۰۰ میلادی برمی گردد در اوایل دهه ۱۹۵۰ در مسائل انتقال حرارت و سیالات مورد استفاده قرار گرفت و عملا در دهه ۶۰ میلادی به صورت کلاسیک مدون و داخل مباحث مهندسی به خصوص مهندسی مکانیک و عمران شد. اصطلاح اجزاء محدود برای اولین بار توسط Clough در سال ۱۹۶۰ جهت حل مسائل الاستیسیته دو بعدی به کار گرفته شد. در سال ۱۹۷۰ ارائه مقاله ای تحت عنوان ” حل مسائل میدان مغناطیسی قابل اشباع به روش اجزاء محدود ” توسط سیلوستر و چاری ، افق تازه ای در زمینه الکترومغناطیس کاربردی با موضوع قابلیت فرمول بندی مسائل با اشکال هندسی پیچیده و

مغناطیس غیرخطی گشود. در دو دهه پایانی هزاره دوم این روش بطور شگفت آوری در مراکز علمی و صنعتی جهان رسوخ کرد.

در روش اجزاء محدود، مساله میدان اصلی به تعدادی زیر دامنه یا المان تقسیم می شود، سپس توزیع پتانـسیل در هـر یک از المانها بوسیله یک چند جمله ای به نام تابع آزمون ١  تقریب زده می شود و پس از آن یک حل عـددی بـرای مـساله میدان نسبت به یک معیار بهینه به دست می آید. انواع المانها نیز بر حسب شکل المانها و مرتبه درونیـابی چنـد جملـه ای تابع آزمون مشخص می شوند.

در هنگام تحلیل یک مدل با روش اجزاء محدود، تعداد معادلات بسیار زیادی – که در برخی مدلها بـه حـدود چنـد ده هزار معادله می رسد- همزمان باید حل شوند. تعداد این معادلات بستگی مستقیم با تعداد گره ها و المانهـای قـرار گرفتـه روی مدل دارد. به همین دلیل در هنگام مدلسازی می بایست تا حدی که به دقت جوابهای خروجی لطمه نزنـد، از تعـداد المانهای کمتری در مدل مساله استفاده نمود.

به عنوان یک معیار برای تشخیص توجه روزافزون به استفاده از روش اجزاء محـدود در تحلیـل ماشـین هـای الکتریکـی می توان به تعداد مقالات علمی ارائه شده در این زمینه اشاره نمود. با استفاده از مقالات در دسترس IEEE به طور تقریبی می توان تعداد مقالات ارائه شده را بدست آورد. در این بررسی به علت وجود مقالات گسترده تر بر روی دو موتـور القـایی و

سنکرون مغناطیس دائم دسته بندی زیر برای این دو موتور ارائه می شود:

پایان نامه آماده ایران رساله: در ادامه به توضیح تئوری روش اجزاء محدود در زمینه مسائل الکترومغناطیس می پردازیم . قابل ذکر اسـت کـه روش اجزاء محدود عموما یک راه حل عددی برای مسائلی است که با معادلات دیفرانسیل معرفی می شوند، و در نتیجه بـر روی تمامی مسائل فیزیکی که این خصیصه را دارا می باشند قابل اجرا می باشد.

-۱- روش عناصر محدود به طریقه گالرکین :

بدست آوردن معادلات عناصر محدود توسط دو روش شناخته شده صورت میگیرد. روش حساب تغییرات ٢ و روش گالرکین ٣ که خود حالتی خاص از روش باقیماند های موزون ۴ است . روش حساب تغییرات نخستین روشی اسـت کـه در در مسائل مغناطیس بکار برده شد و حجم بزرگی از مطالعات اولیـه در ایـن زمینـه را بـه خـود اختـصاص داد. در تجزیه و تحلیل ماشین های الکتریکی، برخی مسائل عملی وجود دارد که در آنهـا معـادلات مربـوط بـه روش حـساب تغییرات ، شناخته شده نیست و یا اصلا وجود ندارد و در این حالات باید از روش باقیمانده هایموزون استفاده کرد [۱]

۱-۱-۱- ملاحظاتی در مدل سازی مسئله :

هنگامی که با مسائلی با اشکال هندسی پیچیده سر و کار داریم ، ترسیم مدل اجزاء محدود خصوصا موضوع ساختار مش و تعیین شرایط مرزی ، بسیار مهم می باشد. برخی از موضوعات عملی که لازم است در طی طرح ریزی و ترسـیم

مدل های اجزاء محدود مورد بررسی قرار بگیرند عبارتند از:

–  شبیه سازی چرخش ،                                          –  اصلاح قسمت های مجزا شده ،

–  شناسایی فاصله هوایی ،                                       – نوع المان های محدودی که باید به کار برده شود،

–  سطح اشباع پیش بینی شده ،                             – درصدی از کل ساختار که باید مدل سازی شود.

حال این موضوعات در رابطه با مدلسازی یک موتور بدون جاروبک با آهنربای دائم که مغنـاطیس هـای دائـم در سـطح روتور نصب شده اند، مورد بحث قرار می گیرند. جزئیات هندسی موتور مورد بررسی در شکل ۱-۲ ارائه شده است .

– درصدی از ساختار که باید مدل سازی شود:

پایان نامه آماده ایران رساله: بعضی مواقع تحلیل کل ساختار از لحاظ محاسباتی بسیار پیچیده و زمانبر بوده و با تحلیل فقط بخشی از ساختار، زمان زیادی را می توان صرفه جوئی نمود. کمترین قسمتی که لازم است تا مدلسازی شود قسمتی است که بتوان شرایط مرزی را به طور صحیح مشخص نمود. برای ماشین های الکتریکی ، ماهیت تناوبی میدان مغناطیسی را می توان مورد استفاده قرار داد و در حالت کلی ، تنها لازم است تا یک گام قطب مدلسازی شود. شرایط مرزی به راحتی مشخص می شوند، این شرایط معمولا عبارتند از : اولا” تحمیل خطوط شار مرزی در امتداد لبه محور و در امتداد محیط خارجی ماشین و ثانیا ” تعیین شرایط تناوب برای دو ضلع شعاعی جانبی که با هر گام قطب جدا شده اند.

همچنین بهتر است مدل را طوری قرار دهیم که نسبت به یکی از محورهای مختصات متقارن باشد،  ایـن کـار نـه تنها ورود مختصات هندسی را ساده می کند بلکه تعیین جهت میدان آهنرباهای دائم موجود را نیز آسان می نماید.

– شبیه سازی چرخش :

برای مدلسازی چرخش در ماشین های الکتریکی از صفحه لغزان کمک گرفته می شود. صفحه لغزان ، کمانی است که در وسط فاصله هوایی قرار گرفته و گره های مجزا در فواصل مساوی را شامل می شود، این صفحه معمولا” جهت آسان نمودن اجتماع مدل های مجزا و جهت تکمیل تغییر شکل صحیح مش ، که ناشی از چرخش عضو درونی است ، بدون اینکه موجب ایجاد گره های نامتناسب در ناحیه فاصله هوایی شود، مورد استفاده قرار می گیرد. هنگام مدلسازی ماشین های الکتریکی ، می توان دو مدل اصلی یکی برای روتور، دیگری برای استاتور ساخت و سپس صفحه لغزان به صورت یک رابطه مصنوعی بین دو مدل در نظر گرفته می شود. هر یک از دو مدل باید بخشی از ناحیه فاصله هوایی را شامل باشد تا از ساخت مدلی جداگانه فقط برای این ناحیه جلوگیری شود. برای مثال ، مدل استاتور می تواند بخشی از ناحیه فاصله هوایی بین صفحه لغزان و شعاع داخلی دندانه های استاتور را شامل شود.

– جداسازی فاصله هوایی :

با توجه به تغییرات شدید میدان در گوشه های دندانه های استاتور، المانبندی در این نواحی به ظرافت بسیار بـالایی نیاز دارد. برای این کار نه فقط جنبه های هندسی بلکه سطح اشباع پیش بینی شده نیز باید مورد بررسی قـرار گیـرد.

ناهماهنگی میدان در این ناحیه بحرانی حتی در سطح پایین تا سطوح متوسط اشباع ، بیشتر مشخص می شود.

– المانهای مثلثی مرتبه اول :

به منظور به کارگیری روش اجزاء محدود، لازم است تا ناحیه ای که مسئله روی آن تعریف شده را به اجزاء کوچکتر که المان های محدود نامیده می شود تقسیم کنیم . این تقسیم جزئی یا مجزاسازی به نحوی صورت می گیرد که هر

 

 



ads

درباره نویسنده

mrk kiani 44 نوشته در ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده دارد . مشاهده تمام نوشته های

مطالب مرتبط