پروژه شبیه سازی ماشین ورنیر (Vernier) – مکسول
-
آپدیت شده در :
موتور و ژنراتور ورنیر مدل جدیدی از ماشین های الکتریکی می باشد که به تازگی معرفی شده است و برای این ماشین ها هنوز مقالات عمده ای چاپ نشده است به همین دلیل دانشجویان می توانند به راحتی در این حوزه وارد شده و شروع به کنکاشت این ماشین نمایند و از طرفی می توانید به سهولت در این زمینه نیز مقاله جدید ارائه نمایید.
البته موضوع ماشین های ورنیر تنها به جدید و بروز بودن آنها بر نمی گردد بلکه دارای ساختاری متفاوت از آنچه تاکنون دیده ایم می باشند و توانسته اند ما را به بازه های بالاتری برسانند، این مدل ماشین ها به راحتی می توانند جایگزین موتورهای خودروهای برقی، هیبریدی، توربین های بادی و البته کاربردهای حساس و نیاز به ابعاد کوچک شوند.
اما این ماشین ها چگونه توانسته اند با افزایش بازده، حجم ماشین را نیز در مقایسه با ماشین های عادی و در یک سطح توان برابر به شدت کاهش دهند؟
اگر شما معادلات اصلی طراحی یک ماشین را نگاهی بیاندازید متوجه خواهید شد با افزایش سرعت نامی ماشین، می توانیم به شدت حجم ماشین را از دید طراحی کاهش دهیم.
در ماشین های ورنیر ما می توانیم سرعت ماشین را بصورت مجازی به شدت افزایش دهیم و در نهایت شاهد کاهش حجم ماشین باشیم (البته این یکی از کارکردهای این ماشین می باشد).
نحوه رسیدن به این سرعت با استفاده از گیربکس مغناطیسی قرار گرفته بین روتور و استاتور صورت می پذیرید.
سرعت مجازی چیست؟
تصور کنید بار ما باید با سرعت 750 rpm بچرخش در آید اگر ما از موتور ورنیر استفاده کنیم دقیقا همین سرعت را تامین می کنیم ولی درون موتور شاهد چرخش میدان با سرعتی بیش از این عدد هستیم که این عدد به دلیل استفاده از گیربکس مغناطیسی به وجود می آید، و سرعت مدنظر در محاسبات نیز همین سرعت درونی می باشد.
خلاصه پروژه
در این پروژه در ابتدا هدف ما شبیه سازی طرح ارائه شده در مقاله مرجع می باشد و پس از آن بهبود موتور ورنیر با استفاده از تکنیک هایی خارج از مقاله صورت می پذیرد.
در مرحله اول، مقاله بررسی شده و دقیقا خواسته نهایی نویسنده در نرم افزار Ansys Maxwell شبیه سازی شده است تا صحت مقاله مرجع تایید شود و در مرحله دوم شاهد تغییر در ساختار استاتور هستیم تا در نهایت در نتایج خروجی؛ گشتاور، ولتاژ Back_emf، و … بهبود یابند.
ساختاری که در این پروژه مورد بررسی قرار گرفته یک موتور ورنیر مغناطیس دائم می باشد که از آرایش آهنربایی میله ای در داخل روتور جهت متمرکزسازی بیشتر شار و افزایش گشتاور استفاده می کند؛ ضمن اینکه یک حالت جدید با اضافه کردن جفت حصار شار در زیر آهنرباهای میل های معرفی و بررسی شده است که در افزایش سطح گشتاور و کاهش ریپل آن بسیار مؤثر بوده است. ساختار موتور به صورت روتور داخلی است که تعداد 20 آهنربای میله ای در داخل آن تعبیه شده است، به صورتیکه زیر هر جفت آهنربا، یک جفت حصار شار هوایی قرار داده شده است که توسط یک پل فلزی باریک از هم جدا شده اند و این حصارها به قسمتی از انتهای آهنرباها متصل می باشند. توجه می کنیم که برای قراردادن حصارهای هوایی، یک قسمت اضافه به یوخه روتور افزوده شده است که قسمتی از این یوخه حصارها را در بر گرفته و قسمت دیگر در زیر حصارها قرار دارد. در ساختار موتور استاتور در خارج از روتور قرار گرفته و دارای دندانه های موازی و مرسوم با دو کفشک در کناره های آن و شیارهای ذوزنقه ای برای جاسازی سیم پیچی های توزیع شده سه فاز در موتور می باشد.
مقاله این پروژه
نام مقاله شماره 1: A Family of Vernier Permanent Magnet Machines Utilizing An Alternating Rotor Leakage Flux Blocking Design
نام مقاله شماره 2: Alternating Flux Barrier Design of Vernier Ferrite Magnet Machine Having High Torque Density
نام مقاله شماره 3: Analysis of Consequent Pole Spoke Type Vernier Permanent Magnet Machine with Alternating Flux Barrier Design
نوع مقاله: Transaction – Conference – Conference
سال انتشار: 2017 – 2017 – 2018
نویسندگان: Wenbo Liu – Thomas A. Lipo
دانلود مستقیم مقاله A Family of Vernier Permanent Magnet Machines Utilizing An Alternating Rotor Leakage Flux Blocking Design | با حجم 1 مگابایت
دانلود مستقیم مقاله Alternating Flux Barrier Design of Vernier Ferrite Magnet Machine Having High Torque Density | با حجم 2 مگابایت
دانلود مستقیم مقاله Analysis of Consequent Pole Spoke Type Vernier Permanent Magnet Machine with Alternating Flux Barrier Design | با حجم 2 مگابایت
نسخه مکسول استفاده شده
Version 16.2
پروژه شبیه سازی شده
قسمت اول:
قسمت دوم:
قسمت سوم:
قسمت چهارم:
قسمت پنجم:
قسمت ششم:
قسمت هفتم:
نتایج بدست آمده در شبیه سازی
گشتاور طرح اولیه:
گشتاور طرح پیشنهادی:
چگالی میدان مغناطیسی طرح اولیه:
چگالی میدان مغناطیسی طرح پیشنهادی:
Back_EMF طرح اولیه:
Back_EMF طرح پیشنهادی:
جریان های سه فاز طرح اولیه:
جریان های سه فاز طرح پیشنهادی:
طراحی و پیاده سازی پروژه توسط: گروه انسیس مکسول PowerEn
محتوای این پکیج؛
فایل شبیه سازی ژنراتور در نرم افزار مکسول (2 عدد)
گزارش کامل به زبان فارسی
سه مقاله اصلی استفاده شده
خرید آنلاین (پرداخت و دانلود آنی)
در پکیج کامل آموزش ماکسول؛ ماشین ورنیه شبیه سازی نشده؟
سلام
خیر شبیه سازی شده به صورت کامل
سلام مهندس جان
پس از خرید رفع اشکال رو پشتیبانی میکنید.؟
گزارش پیوست آیا طوری کامل است که بشود در این زمینه سمینار کوتاه ارائه کردًٌٍ؟
با سلام
بله، در صورت مشکل، مسئله را برای ما ایمیل نمایید، گزارش برای درک شماست و ممکن است کم و یا زیاد باشد، به هرحال شما باید به مطالب گفته شده بیشتر پروبال دهید
سلام مهندس جان
از نظر ساختار فرق ماشین ورنیر با ماشین های معمولی چیه؟ در شار شعاعی که فقط مگنت ها اضافه میشن اما در ورنیر شار محوری آهنرباها تغییر نمیکنن و فقط سیم پیچی تورویدی میشه، برام گنگ هست ممنون میشم توضیح بیشتری بفرمایید
ورنیر در واقع یک کوپل مغناطیسی داخل ماشین به وجود میاره که باعث میشه سرعت با اینکه در ورودی کم هست ولی در داخل ماشین به شدت به صورت مجازی افزایش پیدا کنه که با توجه به معادلات بنیادی ماشین باعث میشه حجم ماشین و راندمان به شدت بهبود پیدا کنند
برای درک بهتر باید مقاله بخونید و البته چندین بار
سلام.شبیه سازی دو بعدی فقط هست یا سه بعدی هم هست؟نمودار توان هم توش آوردین؟گیر این توان افتادیم خدایی
سلام، بله صرفا 2 بعدی هست و نمودار هم داره.
سلام مهندس سیاه تیری
مهندس ضریب توان موتور چجوری تو ماکسول بدست میارن؟
سلام به صورت مستقیم خیر بدست نمی آید
سلام مهندس
من ی ماشین ورنیر تو ماکسول شبیه سازی کردم مقدار ولتاژ ضد محرکه اش با مقاله یکی شده ولی گشتاور را به صورت سینوسی نشون میده. یعنی دامنه گشتاور مثبت منفی میشه
به نظر شما مشکلش چیه؟
سلام
باید پروژه را دید نمیشه که ندیده نظر داد