|
عنوان
|
طراحی و بهینه سازی نمونه چرخدنده مغناطیسی با هدف کاربری در توربین بادی
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
|
|
کلیدواژه‌ها
|
چرخدنده مغناطیسی، مدلسازی تحلیلی، روتور با آهنرباهای هم قطب، آنالیز عددی، ساخت و آزمون تجربی
|
|
چکیده
|
به منظور انتقال گشتاور و سرعت دورانی به عنوان اصول مهم در زمینه طراحی ماشین ها، از چرخدنده های مکانیکی استفاده می شود و به همین خاطر در صنعت به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. چرخدنده های مکانیکی بهدلیل وجود اصطکاک بین دندانه ها، معایبی از جمله سر و صدای زیاد، نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم و همچنین ساییدگی دندانه ها در اثر غلتش دندانه ها را دارند. در توربینهای بادی با توجه به هزینه بر بودن تعمیر و نگهداری و همچنین نیاز به تعویض چرخدنده مکانیکی در اثر سایش، میتوان چرخدنده مغناطیسی را به عنوان جایگزینی مناسب برای چرخدنده های مکانیکی معرفی کرد. در این پایان نامه طراحی جدید از چرخدنده مغناطیسی با آهنربای دائم جهت کاربری در توربین بادی ارائه شده است، در طرح ارائه شده روتور داخلی و خارجی به صورت دندانه دار طراحی شده است. در این مدل نسبت به طرحهای مشابه، با کاهش تعداد آهنربای مورد استفاد در چرخدنده مغناطیسی، هزینه ساخت نیز کاهش یافته است. چرخدنده مغناطیسی با توجه به نسبت دور و میزان انتقال گشتاور محاسبه شده، طراحی و در نرم افزار کتیا مدلسازی شده است و سپس طرح مورد نظربه کمک نرم افزار المان محدود مکسول شبیه سازی شده است. در مطالعه عددی پارامترهایی نظیر توزیع پتانسیل مغناطیسی، توزیع میدان مغناطیسی، توزیع شارمغناطیسی و گشتاور مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه تحلیلی روی این مدل با حل معادلات لاپلاس و پواسون هر یک از نواحی چرخدنده مغناطیسی، انجام شده است، در نهایت نمونه ساخته شده مورد ارزیابی قرارگرفته و مقادیر گشتاور در سرعت های دورانی مختلف گزارش شده است. سرعت دورانی در آزمایشهای عملی به طور دقیق با نسبت دور طراحی شده مطابقت داشته است، همچنین مقایسه گشتاور در نرم افزارماکسول با گشتاور بدست آمده در آزمون تجربی، حاکی از کاهش گشتاور در آزمون تجربی است.
|
|
پژوهشگران
|
محمدرضا شیخ الاسلامی بورقانی (استاد مشاور)، علی جباری (استاد راهنما)، غلامرضا توکلی (دانشجو)
|