Μοντελοποίηση, δυναμική προσομοίωση και βέλτιστος 
σχεδιασμός ομοαξονικού συστήματος μαγνητικής 
μετάδοσης ισχύος

Γάκος, Βασίλειος; Gakos, Vasileios

dc.contributor.author	Γάκος, Βασίλειος	el
dc.contributor.author	Gakos, Vasileios	en
dc.date.accessioned	2023-01-24T07:41:16Z
dc.date.available	2023-01-24T07:41:16Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56847
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24545
dc.rights	Default License
dc.subject	Ομόκεντρα μαγνητικά γρανάζια	el
dc.subject	Παλμός ροπής	el
dc.subject	Αναλυτική μοντελοποίηση	el
dc.subject	Δυναμική απόκριση	el
dc.subject	Ολίσθηση μετάδοσης	el
dc.subject	Torque ripple	en
dc.subject	Coaxial magnetic gear	en
dc.subject	Analytical modelling	en
dc.subject	Dynamical response	en
dc.subject	Slip effect	en
dc.title	Μοντελοποίηση, δυναμική προσομοίωση και βέλτιστος σχεδιασμός ομοαξονικού συστήματος μαγνητικής μετάδοσης ισχύος	el
dc.title	Modelling, dynamical simulation and optimal design of coaxial magnetic gears	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μετάδοση Ισχύος	el
heal.language	en
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-26
heal.abstract	Τα ομοαξονικά μαγνητικά γρανάζια (ΟΜΓ) παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον μεταξύ των ερευνητών αλλά και στη βιομηχανία από την εφεύρεσή τους εδώ και δύο δεκαετίες. Οι μαγνητικές μεταδόσεις εμφανίζουν ολίσθηση σε υψηλές ροπές και γενικά έχουν χαμηλότερη πυκνότητα ροπής σε σύγκριση με τις αντίστοιχες μηχανικές, όμως ξεπερνούν τις μηχανικές μεταδόσεις όσον αφορά τις επιτευχθείσες ταχύτητες, την ευελιξία, την απόσβεση των κραδασμών, την οπισθοδήγηση και την απόδοση. Η αύξηση της πυκνότητας της ροπής είναι ένα σημαντικό ζήτημα στις μαγνητικές μεταδόσεις ισχύος που έχει μελετηθεί εκτενώς στη βιβλιογραφία. Ωστόσο, ο υπολογισμός της ροπής συνήθως εκτελείται μέσω ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων ή/και αριθμητικών μεθόδων, αυξάνοντας έτσι το υπολογιστικό κόστος, ειδικά σε δυναμικές προσομοιώσεις όπου απαιτείται υπολογισμός των ροπών στους δύο ρότορες σε κάθε χρονικό βήμα. Ο στόχος αυτής της εργασίας είναι η ανάπτυξη δύο αναλυτικών δισδιάστατων μοντέλων έτσι ώστε να επιτυγχάνεται ο γρήγορος και αποτελεσματικός υπολογισμός των ασκούμενων ροπών για κάθε γωνία περιστροφής, γεωμετρική διαμόρφωση και συστατικές παραμέτρους των μαγνητών χρησιμοποιώντας τον τανυστή τάσεων του Maxwell. Το πρώτο μοντέλο αναφέρεται στο τυπικό ΟΜΓ, ενώ το δεύτερο στο ΟΜΓ με διάταξη μονίμων μαγνητών τύπου Halbach, λόγω των συγκριτικών πλεονεκτημάτων του. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τα μοντέλα συγκρίθηκαν με αυτά που ελήφθησαν από τις αναλύσεις πεπερασμένων στοιχείων (FEA). Οι υπολογιζόμενες ροπές στον εσωτερικό και τον εξωτερικό ρότορα ήταν σε απόλυτη ταύτιση με τα FEA, ωστόσο τα αναλυτικά μοντέλα ήταν ταχύτερα κατά δύο τάξεις μεγέθους. Επιπλέον, μέσω των προτεινόμενων μοντέλων είναι δυνατός ο αναλυτικός υπολογισμός του παλμού της ροπής που δημιουργείται στα ΟΜΓ. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε μια διερεύνηση της επίδρασης του δακτυλιοειδούς διαμορφωτή στη μέγιστη ροπή της μετάδοσης, από την οποία προκύπτει ότι υπάρχει μια βέλτιστη τιμή μήκους για το φερομαγνητικό τμήμα η οποία μεγιστοποιεί την πυκνότητα ροπής. Επιπλέον, διατυπώθηκαν οι εξισώσεις κίνησης του ΟΜΓ και αναπτύχθηκε ένα μοντέλο για την προσομοίωση της δυναμικής απόκρισης του συστήματος χωρίς την απαίτηση υπολογισμού της ροπής σε κάθε χρονικό βήμα, μειώνοντας με αυτό τον τρόπο σημαντικά το υπολογιστικό κόστος. Ακόμη, διερευνήθηκε το φαινόμενο της ολίσθησης και προσδιορίστηκε το σφάλμα μετάδοσης. Τέλος, μελετήθηκε η επίδραση των ταλαντώσεων του δακτυλιοειδούς διαμορφωτή στον παλμό της ροπής του ΟΜΓ.	el
heal.advisorName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Προβατίδης, Χριστόφορος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	74 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false