Μοντελοποίηση, πειραματική επιβεβαίωση και βελτιστοποίηση γεωμετρίας κινητήρα μονίμων μαγνητών

Κουκουβίνη, Ίρις Ειρήνη; Koukouvini, Iris Eirini

dc.contributor.author	Κουκουβίνη, Ίρις Ειρήνη	el
dc.contributor.author	Koukouvini, Iris Eirini	en
dc.date.accessioned	2016-12-12T09:06:13Z
dc.date.available	2016-12-12T09:06:13Z
dc.date.issued	2016-12-12
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44111
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13604
dc.rights	Default License
dc.subject	Κινητήρες μονίμων μαγνητών	el
dc.subject	Ηλεκτρικά οχήματα	el
dc.subject	Εξελικτικοί αλγόριθμοι	el
dc.subject	Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων	el
dc.subject	Πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Electric vehicles	en
dc.subject	Pareto front	en
dc.subject	Multi-objective optimization	en
dc.subject	Experimental verification	en
dc.subject	PESA II	en
dc.subject	SPEA II	en
dc.subject	Thermal analysis	en
dc.subject	Evolutionary algorithms	en
dc.subject	Parametric design	en
dc.subject	Electric vehicles	en
dc.subject	Permanent magnets	en
dc.subject	Finite element method	en
dc.subject	Surface mounted magnets	en
dc.subject	Θερμική ανάλυση	el
dc.title	Μοντελοποίηση, πειραματική επιβεβαίωση και βελτιστοποίηση γεωμετρίας κινητήρα μονίμων μαγνητών	el
dc.contributor.department	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρικές Μηχανές	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-10-25
heal.abstract	Η παρούσα εργασία επιχειρεί τη μελέτη ενός υφιστάμενου σύγχρονου κινητήρα μονίμων μαγνητών (350ΣΑΛ, 400W) και στη συνέχεια τη βελτιστοποίηση της γεωμετρίας του προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση και να μειωθεί το βάρος του στα πλαίσια εφαρμογής ηλεκτρικού οχήματος. Συγκεκριμένα η εργασία περιλαμβάνει τρία στάδια: ανάπτυξη κατάλληλου μοντέλου προσομοίωσης, πειραματική εξακρίβωση των παραμέτρων του συγκεκριμένου κινητήρα και βελτιστοποίηση της γεωμετρίας του. Αρχικά, μετά από μία σύντομη παρουσίαση των ηλεκτρικών μηχανών και των διάφορων ειδών που χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές ηλεκτροκίνησης, αναλύθηκε ο τρόπος λειτουργίας και αναπαράστασης όσο και τα χαρακτηριστικά των σύγχρονων μηχανών επιφανειακών μονίμων μαγνητών. Στη συνέχεια, αναπτύσσεται ένα παραμετρικό μοντέλο που αναπαριστά με ικανοποιητική ακρίβεια μία μηχανή μονίμων μαγνητών, ανάλογα με τα διάφορα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της τα οποία αποτελούν εισόδους του μοντέλου. Κατόπιν, πραγματοποιήθηκε η πειραματική εξακρίβωση των λειτουργικών χαρακτηριστικών της υφιστάμενης μηχανής, με βάση πειραματική διάταξη που διαμορφώθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρικών Μηχανών και Ηλεκτρονικών Ισχύος. Τα πειραματικά αποτελέσματα της μηχανής αυτής συγκρίθηκαν με τα αντίστοιχα προσομοιωμένα, αναδεικνύοντας την πολύ καλή σύγκλιση, και επομένως την ακρίβεια του αναπτυχθέντος μοντέλου. Στο τελικό βήμα της διπλωματικής, πραγματοποιήθηκε βελτιστοποίηση της γεωμετρία της μηχανής ώστε να προκύψουν βέλτιστες διαμορφώσεις ανταγωνιστικές της παρούσας. Αυτό επιχειρήθηκε με χρήση δύο διαδεδομένων πολυκριτηριακών εξελικτικών αλγορίθμων: Εξελικτικού Μετώπου Pareto (Strength Pareto Evolutionary Algorithm II) και Επιλογής Ομαδικού Μετώπου Pareto (Pareto Envelope-based Selection Algorithm II), ώστε να προκύψει και μία έμμεση σύγκριση της αποδοτικότητας έκαστης μεθοδολογίας. Εντέλει, επελέγησαν ορισμένες συγκεκριμένες γεωμετρίες από το πλήθος βέλτιστων λύσεων που δίνουν οι παραπάνω αλγόριθμοι, οι οποίες ικανοποιούν τα κριτήρια καλύτερης απόδοσης και μείωσης βάρους που αναφέρθηκαν παραπάνω αλλά και εξασφαλίσθηκε μέσω κατάλληλης τρισδιάστατης θερμικής ανάλυσης, ότι δεν παρουσιάζουν κάποιο θερμικό πρόβλημα. Στις προσομοιώσεις που έγιναν, χρησιμοποιήθηκαν τα λογισμικά πεπερασμένων στοιχείων FEMM, αριθμητικής ολοκλήρωσης διαφορικών εξισώσεων MATLAB και τρισδιάστατου μηχανολογικού σχεδιασμού Solidworks.	el
heal.advisorName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Μανιάς, Στέφανος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	135 σ.
heal.fullTextAvailability	true