Numer: 07a/2012 Str. 256
Autorzy: Piotr Putek , Piotr Paplicki , Marian Slodicka , Ryszard Pałka , Roger van Keer :
Tytuł: Zastosowanie gradientu topologicznego oraz metody zmiennej sprzężonej do wielokryterialnej optymalizacji kształtu maszyny synchronicznej z magnesami trwałymi
Streszczenie: W artykule przedstawiono zastosowanie metody gradientu topologicznego oraz zmiennej sprzężonej w zagadnieniu optymalizacji maszyn elektrycznych z magnesami trwałymi. Opis metody, jej funkcjonowanie oraz uzyskane wyniki symulacji numerycznych przedstawiono na przykładzie optymalizacji silnika z magnesami trwałymi o regulowanym wzbudzeniu, przewidzianego do napędu samochodów elektrycznych. Celem badań było wyznaczenie optymalnej geometrii biegunów silnika, utworzonych przez magnesy trwałe oraz elementy żelazne. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń numerycznych w przestrzeni 2D wykazano efektywność prezentowanej metody, przy pomocy której wyznaczono optymalny kształt biegunów magnetycznych silnika. W celu weryfikacji otrzymanych wyników obliczeniowych, opracowano adekwatne modele trójwymiarowe maszyny, które poddano szczegółowej analizie. Na podstawie analizy porównawczej wyników badań na modelach 3D, wykazano możliwość znacznego zmniejszenia momentu zaczepowego, masy magnesów trwałych oraz poziomu wyższych harmonicznych w napięciu indukowanym w uzwojeniach twornika.
Słowa kluczowe: optymalizacja struktury maszyny z magnesami trwałymi, minimalizacja momentu zaczepowego, gradient topologiczny, analiza wrażliwości.