حامد گرگین پور

ماشین Vernier PM به عنوان یک ماشین با گشتاور بالا و سرعت پایین شناخته می شود که دارای مزایای مختلفی از جمله چگالی گشتاور بالاتر، حجم ماده PM کمتر، گشتاور دندانه ای پایین تر، بهبود کارایی و ساختار ساده تر و مقاوم تر در مقایسه با سایر ساختارهای ارائه شده بر مبنای مغناطیس دائم است. این ماشین ها گزینه مناسبی برای استفاده در خودروهای الکتریکی هستند. یکی از ساختارهای ارائه شده که برای این منظور مناسب اسیت، ساختار ماشین Dual-Stator Consequent-Pole Vernier PM (DS-CP-VPM) است که چگالی گشتاور بیالا، مشخصات کارکردی مطلوب و حجم آهنربای مصرفی کمتری دارد. اما برای طراحی کامل این ساختار باید مطالعات مکانیکی شامل مطالعات حرارتی و ارتعاشی نیز روی ساختار الکترومغناطیسی طراحی شده صورت گیرد. اهمیت این مسئله به دلیل هندسه متفاوت نسبت به ماشین های شار شعاعی معمولی، نیروهای مغناطیسی نامتعادل و محدودیت های مکانیکی و حرارتی است. در این مقاله، طراحی سامانه انتقال حرارت و ساختار مکانیکی ماشین DS-CP-VPM صورت گرفته و مطالعات حرارتی و ارتعاشی انجام شده است. متغیرهای طراحی بر اساس آناییز حساسیت با استفاده از روش اجزاء محدود انتخاب شده اند. چندین محدودیت طراحی در ابعاد هندسی، چگالی جریان و چگالی شار مغناطیسی در مناطق مختلف و نیروهای مکانیکی درنظر گرفته شده است. نتایج حاصل برای یک ماشین 10 کیلووات با گشتاور 2 کیلو نیوتن متر برای کاربرد وسیله نقلیه الکتریکی با استفاده از روش اجزای محدود سه بعدی تأیید می شود . در این مقاله تجزیه و تحلیل حرارتی ارتعاشی موتور مورد نظر را انجام داده و نتایج شبیه سازی در نرم افزار Comsol مورد ارزیابی قرار می گیرد.