Σχεδιασμός και μοντελοποίηση ηλεκτρικού κινητήρα με μόνιμους μαγνήτες
Loading...
Date
2026-06-29
Authors
Βαρότσης, Αριστοτέλης Σπυρίδων
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Σκοπός της εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η υλοποίηση του μοντέλου ενός ηλεκτρικού κινητήρα μόνιμων μαγνητών χρησιμοποιώντας ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων. Η μελέτη επικεντρώθηκε σε μια σύγχρονη μηχανή αξονικής ροής με μόνιμους μαγνήτες και στάτη τυπωμένου κυκλώματος (PCB).Κατά συνέπεια, στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται η ανάλυση του κινητήρα μέσω της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων και η εξαγωγή αποτελεσμάτων για διαφορετικές κατασκευαστικές παραμέτρους. Η σχεδίαση και τα χαρακτηριστικά επιλέχθηκαν με σκοπό τη μείωση του συνολικού κόστους και του μεγέθους του κινητήρα. Η τεχνολογία των κινητήρων με στάτη τυπωμένου κυκλώματος (PCB κινητήρες) αποτελεί καινοτομία στον χώρο των ηλεκτρικών μηχανών. Μέσω αυτής εμφανίζονται νέες δυνατότητες κατασκευής ηλεκτρικών μηχανών, με πληθώρα διαφορετικών τοπολογιών. Επίσης, παρουσιάζει ευκολία στη σχεδίαση του στάτη και σε επιθυμητές παραλλαγές του. Η τοπολογία που επιλέχθηκε στην εργασία αυτή χρησιμοποιεί δύο δρομείς με έναν στάτη ανάμεσά τους. Πραγματοποιείται η ανάλυση δύο εκδοχών της συγκεκριμένης, μία με σιδηρομαγνητικό υλικό στους δρομείς και μία χωρίς.Στα πλαίσια της εργασίας, περιγράφεται αρχικά η λειτουργία των ηλεκτρικών μηχανών εναλλασσόμενου ρεύματος. Ακολουθεί η ανάλυση των μαγνητικών υλικών και τωνσύγχρονων μηχανών μόνιμων μαγνητών ακτινικής και αξονικής ροής. Επόμενο βήμα αποτελεί η παρουσίαση των μηχανών με στάτη PCB και η ανάδειξη των διαφορών αυτών σε σύγκριση με τις συμβατικές μηχανές μόνιμων μαγνητών. Έπειτα, γίνεται μια αρχική διαστασιολόγηση του κινητήρα και πραγματοποιείται η ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων για διαφορετικούς μαγνήτες και διάκενα αέρα. Τέλος, αναλύεται η σχεδίαση των τυλιγμάτων στο PCB και γίνεται μια σύντομη θερμική ανάλυση.
Description
Keywords
Σύγχρονες μηχανές μόνιμου μαγνήτη, Μηχανές αξονικής ροής, Στάτες τυπωμένου κυκλώματος, Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων, Τυπωμένες πλακέτες