1403/01/25
محمدرضا شیخ الاسلامی بورقانی

محمدرضا شیخ الاسلامی بورقانی

مرتبه علمی: استادیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-0735-0225
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 56079339100
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشکده فنی و مهندسی. گروه مهندسی مکانیک
تلفن: 32625722

مشخصات پژوهش

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
سال 1398
پژوهشگران غلامرضا توکلی(دانشجو)، علی جباری(استاد راهنما)، محمدرضا شیخ الاسلامی بورقانی(استاد مشاور)

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.