Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmadreza Tabesh,Mehdi Moallem
احمدرضا تابش (استاد مشاور) مهدی معلم (استاد راهنما)
 
STUDENT
Aliakbar Alipour
علی اکبر عالی پورمرغملکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Modeling and Design of Axial-Flux Permanent Magnet Motor for Modern Elevator Drive system
Expansion of cities and the increasing number of high-rise buildings has led ??use of modern elevators is unavoidable. Elevators need motors with low speed, high torque and low torque ripple. Induction motors can replace with permanent magnet motors without gear-box. By using axial flux motor, we can install motor is hoist-way and motor room is removed or in high power volume of motor room is minimized.in this thesis axial flux machine with double-side and internal rotor configuration is proposed for elevator application. The accurate performance of axial flux machines can be evaluated by three-dimensional finite element method, however this method is very time consuming. Especially in design optimization process, we need an accurate method which is less time consuming. An accurate and high speed method is proposed by using quasi-3-D method and Schwarz-Christoffel transformation for modeling axial flux permanent magnet machines. Then by using complex relative air-gap permeance and field reconstruction methods, the speed of method is improved. Normal and tangential component of magnetic field is obtained. Then cogging torque, back electromotive force and electromagnetic torque are calculated. The large diameter stator disc with traditional overlapping winding lead to increasing winding length and copper loss. In low-speed machines, among all losses, the copper lossesare often dominating. Hence, non-overlapping winding axial flux permanent magnet motors with suitable combinations of slots and poles is proposed that end-windings and cogging torque is minimized. Then axial flux motor is designed for elevator with nominal capacity equal to 21persons. In this thesis the accuracy of the developed method is verified using 3-D finite element method. Keywords: Axial flux permanent magnet machine, Schwarz-Christoffel mapping, elevator, cogging torque.
گسترش شهرها و افزایش تعداد و ارتفاع ساختمان‌های بلند نیاز به آسانسورهای مدرن با سرعت بالا و حرکت نرم را امری اجتناب‌ناپذیر ساخته است. از ویژگی‌های موتور مورد استفاده در سیستم محرکه آسانسور می‌توان به گشتاور بالا‌‌، سرعت پایین ‌‌و ریپل گشتاور کم اشاره کرد. بنابراین موتور مغناطیس دائم می‌تواند بدون نیاز به جعبه دنده جایگزین موتور القایی شده و موجب کاهش حجم و وزن سیستم محرکه‌ و افزایش راندمان سیستم شود. موتور مغناطیس دائم شار محوری علاوه بر مزیت‌های موتورهای مغناطیس دائم شار شعاعی به دلیل طول محوری کم و قطر بزرگ علاوه بر تولید گشتاور بالا می‌تواند به طور مستقیم در چاه آسانسور نصب شده و موجب حذف موتورخانه یا کوچک شدن آن درتوان‌های بالا شود. در این پایان‌نامه یک موتور مغناطیس دائم شارمحوری دو طرفه روتور داخلی با یک روش جدید مورد تحلیل قرار گرفته و طراحی آن برای استفاده در سیستم محرکه آسانسور بهبود یافته است. تحلیل دقیق ماشین‌های شار محوری به کمک روش اجزاء محدود سه‌بعدی انجام می‌شود ولی این روش بسیار زمان‌بر بوده و مناسب برای مراحل طراحی نیست. به کمک روش شبه سه‌بعدی و نگاشت شوارتس-کریستوفل روشی سریع و نسبتا دقیق برای تحلیل ماشین شارمحوری با استاتور شیاردار ارائه شده است. سپس با استفاده از پرمیانس نسبی فاصله هوایی مختلط و روش بازسازی میدان سرعت این روش بهبود یافته است. مولفه‌های مماسی و عمودی چگالی شار فاصله هوایی بدست آمده و سپس ولتاژ بی‌باری‌، گشتاور دندانه‌ای و گشتاور الکترومغناطیسی با دقت خوبی محاسبه شده است. به دلیل قطر بزرگ ماشین شارمحوری سیم‌پیچی همپوشان متداول منجر به افزایش طول سیم‌پیچی و تلفات مسی می‌شود. این تلفات مهمترین بخش از تلفات ماشین در سرعت‌های پایین محسوب می‌شود بنابراین سیم ‌پیچی غیرهمپوشان با ترکیب مناسب تعداد قطب و شیار برای ماشین شار محوری پیشنهاد شده که علاوه بر کاهش چشم‌گیر طول سیم‌پیچی موجب کاهش گشتاور دندانه‌ای ماشین نیز خواهد شد. در ادامه توپولوژی آهنربای دائمی برای کاهش گشتاور دندانه‌ای و تلفات هسته اصلاح شده است. در پایان مشخصات و ابعاد موتور مناسب برای یک آسانسور 21 نفره و سرعت خطی 4 متر بر ثانیه محاسبه می‌شود. نتایج بدست آمده در این پایان‌نامه با نتایج روش اجزاء محدود سه‌بعدی که به کمک نرم افزار Magnet محاسبه می‌شود‌،مقایسه شده است. کلمات کلیدی: 1- ماشین مغناطیس دائم شارمحوری 2-نگاشت شوارتس-کریستوفل 3- آسانسور 4-گشتاور دندانه‌ای

ارتقاء امنیت وب با وف بومی