موتور شاركلید زنی دوتحریكه دارای آهنرباهای تقسیم شده برای كاربرد خودروهای الكتریكی

خلاصه اختراع :

موتورهای الكتریكی یكی از اجزای اساسی در بسیاری از سیستم‌های امروزی به شمار می‌آیند. عموماً، چگالی گشتاور و هزینه به عنوان مهمترین و مورد نیاز‌ترین ویژگی‌های یك موتور الكتریكی در كاربردهای خودرو الكتریكی و فضایی محسوب می‌شوند. گرچه، این اهداف در تناقض با یكدیگر هستند و به همین دلیل جواب نهایی مسئله عموماً ناحیه‌ای است كه هر دو این اهداف بتوانند تا حد امكان برآورده شوند. به عنوان یكی از موتورهای مورد استفاده در خودروهای برقی، موتور فلاكس سوییچینگ در سال‌های اخیر توجه محققان را به سمت خوب جذب كرده است. دلیل این توجه را می‌توان در چگالی گشتاور بالا، ساختار روتوری مستحكم، ریپل گشتاور كم، بازده زیاد، رفتار حرارتی عالی و سادگی كنترل در نظر گرفت. با این حال چگالی شار فاصله هوایی در این ماشین قابل كنترل نیست. در این حالت، روش متداول استفاده از سیم‌پیچی تحریك در كنار تحریك آهنربایی استاتور است. ساختار حاصل شده به سیستم دوتحریكه معروف شده است. انتقال حرارت، مكانیك و ارتعاشات دیگر مسائل مهمی هستند كه در تحلیل موتور الكتریكی باید به آن‌ها توجه ویژه داشت. در موتور فلاكس سوییچینگ، تلفات آهنربایی می‌تواند سبب تخطی از محدودیت‌های دمایی شود. اگر این تلفات به شكل مناسبی كنترل نشوند، مغناطیس‌زدایی برگشت‌ناپذیر ناشی از آن سبب افت عملكرد گشتاوری موتور خواهد شد. تكنیك تقسیم آهنربا می‌تواند از این پدیده جلوگیری كند. با تقسیم آهنربا علاوه بر كاهش تلفات آهنربایی، آزادی بیشتری در تعیین متغیرهای تصمیم‌گیری مسئله بهینه‌سازی خواهیم داشت. در این اختراع با بیان مشكلات مربوط به موتورهای دوتحریكه، طرح‌هایی برای رفع این مشكلات بیان شده‌اند. سپس موتور اولیه به وسیله روشهای بهینه سازی هوشمند در حالت چند هدفه، بهینه سازی شده است. مقایسه عملكرد موتور بهینه و موتور اولیه دلیل خوبی بر تأثیر مفید روشهای بهینه سازی در طراحی موتورهای الكتریكی است. در این بهینه سازی اهداف خود را به صورت گشتاور و هزینه موتور بیان كرده ایم تا بتوانیم به صورت همزمان در این اهداف به نتایج مناسبی برسیم. توزیع و دینامیك دمایی اجزای مختلف موتور، روش خنك‌كاری مناسب، تغییر شكل،خمش و استرس مكانیكی، نویز ارتعاشات و صدای موتور از جمله موارد مهمی هستند كه در این موتور به آنها اشاره شده است تا اثرات زیست محیطی استفاده از موتور بررسی شوند.