1403/01/28
علی جباری

علی جباری

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-2543-8423
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 56324004100
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مکانیک
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
طراحی و ساخت نمونه ماشین مغناطیس دایم ورنیر برای کاربری در توربین بادی
نوع پژوهش
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها
ماشین مغناطیس دایم ورنیر، سرعت پایین-گشتاور بالا، چینش شعاعی آهنربا، معادلات لاپلاس و پواسون، توربین بادی
سال 1398
پژوهشگران علی جباری(استاد راهنما)، علی اصغر قدیمی(استاد راهنما)

چکیده

انرژی باد به عنوان یکی از منابع انرژی پاک و تجدید پذیر برای حل مشکلات ناشی از بحران انرژی و آلودگی محیط زیست همواره مورد توجه بوده است. ثابت بودن سرعت توربین و متغیر بودن سرعت باد باعث مشکلاتی مانند کاهش راندمان و افزایش تنش مکانیکی می شود. برای رفع این مشکلات می توان از افزایش سرعت دندههای مکانیکی یا طراحی ماشین سرعت پایین استفاده نمود که طرح اول باعث سایش مکانیکی، نویز قابل شنیدن و بازده پایین و طرح دوم باعث افزایش اندازه، وزن و هزینه ساخت می شوند. ماشین های مغناطیس دایم برای کاربردهای سرعت پایین - گشتاور بالا مانند موتورهای خودرو، محرکه کشتی و توربین های بادی مناسب هستند. با توجه به افزایش ابعاد ماشین و تلفات مس در ماشین های مغناطیس دایم، ماشین های مغناطیس دایم ورنیر با قابلیت ایجاد گشتاور بالا در سرعت پایین برای کاربردهای درایو مستقیم به عنوان بهترین جایگزین آنها محسوب می شوند. اخیراً ماشین مغناطیس دایم ورنیر به دلیل قابلیت چگالی گشتاور بالا و ساختار مکانیکی ساده آن مورد توجه قرار گرفته است. با افزایش سرعت ماشین مغناطیس دایم، تلفات هسته آهنی نیز افزایش پیدا می کند که منجر به افزایش درجه حرارت ماشین و بهره وری پایین آن می شود. از دیگر معایب ماشین های مغناطیس دایم می توان به ضربان بالای گشتاور که در اثر برهمکنش بین دندانه ها و آهنرباها اشاره نمود که به گشتاور دندانه ای معروف می باشد. ماشین مغناطیس دایم ورنیر تکامل یافته گیربکس های مغناطیسی می باشد، با این تفاوت که توزیع شار مغناطیسی در گیربکس های مغناطیسی از طریق مقاطع فرومغناطیس ثابت انجام می شود در حالی که در ماشین مغناطیس دایم ورنیر توزیع خطوط شار توسط قطب های مدولاسیون شار انجام می شود. هدف از این پژوهش ارایه نمونه ای جدید از ماشین مغناطیس دایم ورنیر روتور داخلی 3 فاز برای کاربری در توربین بادی جهت کاهش مصرف آهنربا با چینش شعاعی آهنربا در استاتور با جهت مغناطیسی محیطی که موجب کاهش وزن و هزینه ساخت طرح می شود، اشاره نمود. همچنین روش کار شامل بدست آوردن معادلات پتانسیل بردار مغناطیسی با توجه به شرایط مرزی و در ادامه طراحی نمونه با نرم افزار اجزا محدود و سپس ساخت و تست نمونه آزمایشگاهی می باشد. نمونه پیشنهادی تلفیقی از ماشین های مغناطیس دا یم ورنیر قطب گسسته و هیبریدی می باشد، که شامل ویژگی-های جذاب هر دو این تقس