توضیحات
شبیه سازی گیربکس مغناطیسی با مکسول Maxwell
مقدمه:
یک گیربکس مغناطیسی، وسیله ای است که یک مکانیزم بدون تماس را برای تقویت سرعت بدست میدهد. این وسائل دارای ظرفیت گشتاور ذاتی محدود بوده و پتانسیل عملکرد آرام و بازده تبدیل انرژی بالا دارند. یک ساختار نمونه از گیربکس مغناطیسی هم محور با آهنرباهای قرار گرفته روی سطح در شکل 1 نشان داده شده است که از پنج قسمت اساسی تشکیل شده است:
- روتور داخلی
- روتور خارجی
- آهنرباهای سطحی روتور داخلی
- آهنرباهای سطحی روتور خارجی
- فولادهای الکتریکی که در فضای مابین دو روتور و در همسایگی دو مجموعه از آهنرباهای سطحی قرار گرفته‌اند.
مدل گیربکس مغناطیسی شار متمرکز مورد بررسی:
در این پروژه یک ساختار جدید از گیربکس مغناطیسی در نظر گرفته شده که بجای آهنرباهای سطحی در ساختار مرسوم، از آهنرباهای مستطیلی در داخل ساختارهای روتوری استفاده می‌کند. آهنرباهای قرارگرفته در هر دو روتور به شکل مستطیلی و در جهت شعاعی گسترش یافته‌اند، به صورتی که در ساختار روتور داخلی از آهنرباهای بلند و در ساختار روتور خارجی از آهنرباهای کوتاه استفاده شده است. این ساختار تحت عنوان « گیربکس مغناطیسی شار متمرکز» در مرجع حاضر بیان شده است و در شکل (2-1) نشان داده شده است. همانطور که مشخص است تعداد جفت قطبهای موجود در روتور داخلی و خارجی به ترتیب 8 و 26 و تعداد قطعات فولادی مابین دو روتور 34 می‌باشد. توجه می‌کنیم که جهت مغناطیسی شدن آهنربا در مختصات استوانه ای به صورت یکی در میان در جهت و تنظیم شده است.
در مقاله مرجع دو مدل بررسی شده که در شکلهای (2) و (7) مقاله نشان داده شده اند. بعلت استفاده از آهنرباهای مستطیلی در مدل موجود در شکل (7) و کاهش هزینه ساخت مربوط به آهنرباها، این مدل در پروژه حاضر مورد بررسی قرار گرفته است. ضمناً بعلت نتایج گشتاور خروجی بیشتر در حالت استفاده از مگنتهای Nd-FE-B نسبت به نوع فریت، فقط مگنتهای نوع Nd-FE-B بعنوان ماده آهنربایی در نظر گرفته شده است.
نتایج:
شبیه سازی گیربکس موردنظر در محیط دوبعدی نرم افزار المان محدود ماکسول انجام شده است و شامل دو مرحله می‌باشد:
- تحلیل استاتیک
- تحلیل گذرا یا در حوزه زمان
در مرحله اول گیربکس ساکن هست و مشخصه گشتاور استاتیکی آن با تغییر زاویه مکانیکی دو روتور به صورت پلهای بدست آورده می‌شود.
در مرحله دوم گیربکس در حالت کارکرد معمول خود قرار دارد و مشخصه های گشتاور دینامیک آن در حوزه زمان در نقطه کار تنظیم شده بدست می‌آید. توجه می‌کنیم که روتور خارجی در سرعت 20 رادیان بر ثانیه و روتور داخلی در سرعت 3.25- ضربدر 20 رادیان بر ثانیه تنظیم شده است.
فرآیند بهینه‌سازی:
در این شبیه سازی به سبب اهمیت بیشتر آهنرباهای موجود در گیربکس، اثرات تغییر جزئی ابعاد آنها بر ماکزیمم گشتاور و ریپل آن مورد بررسی قرار گرفت. ارتفاع و عرض آهنرباهای مذکور در شکل (7-1) نشان داده شده است. با بررسی عرض آهنرباها مشخص شد که با کمتر کردن آن، ریپل گشتاور کم می‌شود اما از متوسط گشتاور نیز کاسته می‌شود که مطلوب ما نیست. از طرفی مقدار ماکزیمم عرض آهنرباهای داخلی توسط قطر روتور داخلی و ماکزیمم عرض آهنرباهای خارجی توسط عرض روتور بیرونی محدود شده است، بنابراین برای در اختیار داشتن حداکثر گشتاور که هدف پروژه نیز بوده، باید مقدار آنها را برابر با حداکثر مقاله یعنی یعنی 60 میلی متر برای آهنربای داخلی و 15 میلی‌متر برای آهنربای خارجی در نظر گرفت.
شبیه سازی گیربکس مغناطیسی با مکسول Maxwell توسط کارشناسان گروه ۱.۲.۳ پروژه پیاده سازی گردیده و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
- فایلهای پروژه به صورت کامل پس از خرید فایل بلافاصله در اختیار شما قرار خواهد گرفت.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.