Σχεδιασμός Και Μελέτη Εναλλακτικών Τοπολογιών Σύγχρονου Κινητήρα Μαγνητικής Αντίστασης Με Εσωτερικούς Μόνιμους Μαγνήτες Για Ηλεκτρικό Όχημα

Abstract

Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο τη σχεδίαση ηλεκτρικού κινητήρα για εφαρμογή σε ηλεκτροκίνητο όχημα. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιείται μια διερεύνηση σε τέσσερις διαφορετικές γεωμετρίες δρομέα ενός σύγχρονου κινητήρα μαγνητικής αντίστασης με εσωτερικούς μόνιμους μαγνήτες. Τα κριτήρια με τα οποία συγκρίνονται οι τέσσερις γεωμετρίες είναι η επίδοση, η απόδοση και το κόστος των μονίμων μαγνητών του ηλεκτρικού κινητήρα.Το πρώτο στάδιο της εργασίας περιλαμβάνει τη βιβλιογραφική διερεύνηση των ηλεκτρικών κινητήριων συστημάτων. Γίνεται μια σύντομη παρουσίαση των υποσυστημάτων που αποτελούν το ηλεκτροκίνητο σύστημα ενός ηλεκτρικού οχήματος και των λειτουργιών τους. Παρουσιάζονται οι τύποι κινητήρων που χρησιμοποιούνται σε σημερινές εφαρμογές ηλεκτροκίνητων οχημάτων και αναλύεται η λειτουργία των σύγχρονων κινητήρων μαγνητικής αντίστασης.Στο δεύτερο στάδιο πραγματοποιείται η προκαταρκτική σχεδίαση με αναλυτικές μεθόδους για τη βασική διαστασιολόγηση του συστήματος. Στο στάδιο αυτό προκύπτουν οι βασικές παράμετροι της τελικής σχεδίασης. Στο τρίτο στάδιο περιγράφονται τα εργαλεία και οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την πεδιακή ανάλυση της κάθε μηχανής. Χρησιμοποιώντας τα λογισμικά Matlab και FEMM επιτυγχάνεται η παραμετροποίηση της σχεδίασης και πραγματοποιείται η ανάλυση των μηχανών με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Τέλος, γίνεται η παρουσίαση και η σύγκριση των αποτελεσμάτων και καταγράφονται τα τελικά συμπεράσματα από τη διαδικασία σχεδίασης.