Βελτιστοποίηση γεωμετρίας για διαφορετικά υλικά
μονίμων μαγνητών σε κινητήρες για ηλεκτρικά
οχήματα

Σακκάς, Γεώργιος

dc.contributor.author	Σακκάς, Γεώργιος	el
dc.date.accessioned	2020-12-06T08:10:56Z
dc.date.available	2020-12-06T08:10:56Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52299
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19997
dc.rights	Default License
dc.subject	Απομαγνήτιση	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση γεωμετρίας	el
dc.subject	Περιοριστικό μοντέλο	el
dc.subject	Μαγνήτες νεοδυμίου	el
dc.subject	Ανάλυση ευαισθησίας	el
dc.subject	Demagnetization	en
dc.subject	Geometry optimization	en
dc.subject	Restrictive model	en
dc.subject	Neodymium magnets	en
dc.subject	Sensitivity analysis	en
dc.title	Βελτιστοποίηση γεωμετρίας για διαφορετικά υλικά μονίμων μαγνητών σε κινητήρες για ηλεκτρικά οχήματα	el
dc.contributor.department	Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτροκίνηση	el
heal.classification	Μόνιμοι Μαγνήτες Ηλεκτρικών Κινητήρων	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-10-13
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται και μελετά σε βάθος το θέμα της Βελτιστοποίησης Ηλεκτρικού Κινητήρα σε εφαρμογή Ηλεκτροκίνησης, τόσο σε επίπεδο επιλογής κατάλληλου είδους μαγνητικών υλικών όσο και βελτιστοποίησης της γεωμετρίας. Αυτό γίνεται ,έχοντας λάβει υπόψιν τους κινδύνους του φαινομένου της απομαγνήτισης, όταν η μηχανή βρίσκεται σε κατάσταση σφάλματος. Αρχικά, παρουσιάζεται μια σύντομη επισκόπηση της τεχνολογίας ηλεκτρικών κινητήρων και της εφαρμογής τους στην ηλεκτροκίνηση. Αναλύονται διάφορες αρχές λειτουργίας, είδη τυλίγματος, τοπολογίες μαγνητών και με αυτό τον τρόπο προσδιορίζονται οι επιλογές χαρακτηριστικών του κινητήρα που μελετάται και εξετάζεται κατά τη διάρκεια της εργασίας. Στο θεωρητικό κεφάλαιο παρουσιάζεται μία περιεκτική ανασκόπηση της θεωρίας της απομαγνήτισης. Αρχικά δίνονται μέθοδοι προσδιορισμού της καμπύλης B-H των μαγνητών με βάση τα δεδομένα του κατασκευαστή. Στη συνέχεια περιγράφεται αναλυτικά η εξάρτηση της απομαγνήτισης από τη γωνία που σχηματίζει το εξωτερικό πεδίο με τον ορθό άξονα του μαγνήτη. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται, κυρίως, στις μεθόδους και στρατηγικές υπολογισμού της απομαγνήτισης μέσω των συναρτήσεων μετεπεξεργασίας της ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων. Ακολουθεί, η περιγραφή και η χρήση αναλυτικών μεθόδων προκαταρκτικής σχεδίασης ηλεκτρικών κινητήρων με βάση το νέο ευρωπαϊκό οδηγικό κύκλο (NEDC). Με αυτές τις μεθόδους προσδιορίζονται προσεγγιστικά οι διαστάσεις καθώς και άλλα χαρακτηριστικά που οφείλει να έχει η μηχανή για να αποδίδει τις επιθυμητές επιδόσεις όπως η ροπή, η ταχύτητα περιστροφής, η Back EMF και το ονομαστικό ρεύμα. Στη συνέχεια, σχεδιάζονται και παρατίθενται οι αλγόριθμοι της προ-επεξεργασίας και μετεπεξεργασίας της ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων στο προγραμματιστικό περιβάλλον του MATLAB. Οι αλγόριθμοι αυτοί και η άρρηκτη διασύνδεσή τους, οδηγούν στον αρκετά λεπτομερή υπολογισμό των επιδόσεων και των χαρακτηριστικών καθώς επίσης και της απομαγνήτισης σε οποιαδήποτε λειτουργική κατάσταση της μηχανής. Τέλος, σχεδιάζεται και εφαρμόζεται η παράλληλη επεξεργασία των αλγορίθμων πεπερασμένων στοιχείων, με στόχο την παράλληλη ανάλυση μεγάλου πλήθος μηχανών. Οι αλγόριθμοι που αναπτύχθηκαν, εφαρμόζονται σε γεωμετρία με ένθετους, ακτινικούς και τύπου V μαγνήτες με σκοπό τον υπολογισμό των επιδόσεων, χαρακτηριστικών και της συμπεριφοράς της, στην απομαγνήτιση. Η ανάλυση της απομαγνήτισης έγινε με βάση το περιοριστικό μοντέλο και ελέγχθηκε η εξάρτησή της από την τιμή του ρεύματος στάτη, τη γωνία του ρεύματος και τη θερμοκρασία των μαγνητών. Η παραπάνω ανάλυση έγινε τοποθετώντας κάθε φορά ένα είδος μαγνήτη στην ίδια γεωμετρία για τρία διαφορετικά είδη μαγνητικών υλικών. Ακόμη, χρησιμοποιήθηκε και συνδυασμός των κατάλληλων ειδών μαγνητών στην ίδια γεωμετρία. Σ’ αυτή τη περίπτωση αναλύθηκε η εξάρτηση της απομαγνήτισης ως προς τη θερμοκρασία από τα χαρακτηριστικά της γεωμετρίας. Μετά την ανάδειξη της βέλτιστης γεωμετρίας , ακολούθησε τέλος, ανάλυση του πάχους των μαγνητικών υλικών και της αντοχής που προσδίδεται απέναντι στην εξάρτηση της απομαγνήτισης ως προς τη θερμοκρασία. Η εργασία ολοκληρώνεται με την τοποθέτηση των συμπερασμάτων και τις δυνατότητες εξέλιξης και εμβάθυνσης των ερευνητικών θεμάτων που πραγματεύεται.	el
heal.advisorName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνόπουλος, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος.	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	127 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false