طراحی و شبیه سازی ژنراتور مغناطیس دائم شار محوری - شعاعی با روتور مخروطی شکل با توان 1/1 کیلووات به منظور کاربرد در توربین های بادی کوچک

در این طرح، به طراحی، محاسبات طراحی و شبیه سازی یک ژنراتور مغناطیس دائم که شامل دو بخش شار شعاعی و محوری می باشد، پرداخته شده است. توان قابل استحصال از ژنراتور، برابر با 1/1 کیلووات می باشد. در طراحی ژنراتور از ساختار مخروطی شکل با زاویه ی مخروط 90 درجه که شامل زاویه ی 54 درجه از طرفین می باشد، برای روتور و استاتور استفاده شده است. به منظور مقایسه ی ساختار های گوناگون ژنراتور سنکرون و با توجه به این که امروزه ژنراتورهای سنکرون مغناطیس دائم با توجه به ویژگی هایی هم چون وزن کمتر، بازده بالاتر و چگالی توان بالاتری که نسبت به انواع ژنراتورهای مرسوم دیگر دارند، مورد توجه قرار گرفته اند، تحلیل المان محدود ژنراتور طراحی شده در نرم افزار Maxwell صورت گرفت. در بخش شار شعاعی، ژنراتور شامل روتور و استاتور مخروطی شکل می باشد. سیم پیچی های مستقر بر استاتور خارجی، بهشکل ذوزنقه ای طراحی شده اند و در شیارهای استاتور قرار گرفته اند. تحلیل المان محدود ژنراتور موید آن است که آهن رباهای مغناطیس دائم طراحی شده بر روی روتور داخلی، شار مغناطیسی برابر با 1/2تسلا را در فاصله ی هوایی ژنراتور و سیم پیچی های استاتور تامین نموده اند. بررسی بردار میدان مغناطیسی روتور، مقدار میدان مغناطیسی روتور، شدت میدان مغناطیسی، و چگالی میدان مغناطیسی در سرعت 500 دور بر دقیقه برای ساختار مخروطی انجام شده است. در بخش شار محوری، ژنراتور، شامل دو روتور و یک استاتور شیاردار می باشد که در شبیه سازی توان 1/1 کیلووات با ولتاژ سه فاز سینوسی از آن به دست آمده است. دو بخش شار شعاعی با روتور مخروطی شکل و شار محوری در کنار هم، ژنراتور مورد نظر این طرح را تشکیل می دهند.

کلیدواژه ها:

توربین بادی اتصال مستقیم ، ماشین های سنکرون مغناطیس دائم ، ژنراتور آهن ربای دائم ، روتورمخروطی شکل ، روش اجزای محدود