Abstract
A methodology for the optimization-parametric calculation of geometric parameters of the design of an axial-flux permanent magnet generator has been developed. The developed methodology can be used to calculate and optimize geometric parameters in an automated mode for almost any type of electromechanical energy converter. The operation of the developed system is based on the interconnections between the computer-aided design system, software package, and numerical calculation of the electromagnetic field with the possibility of feedback and parameterization and a computing environment such as Matlab. The parameterized geometric model is constructed on the example of an axial-flux permanent magnet generator with a double stator. Subsequently, parametric optimization of geometric parameters was performed using the developed algorithm. The use of the developed solution reduces the time spent by the researcher on the calculation of geometry and optimization. Parameterization is performed at all stages of construction of a single part, the geometry of which is planned to change, and in each part of the assemblies if any in a particular case. That is, with the help of the developed model, it is possible to program the optimization of both a separate structural element of the studied system and the object as a whole. In the process of optimization, the main geometrical parameters of the investigated end generator with double side changed: stator yoke, air gap, gear-groove zone of the stator, housing elements. As a result of parametric optimization of the geometry of the prototype, it was possible to reduce the geometric dimensions by optimizing the magnitude of the magnetic induction in some areas of the magnetic core of the studied generator. Due to the application of the developed algorithm, it was possible to reduce the cost of the generator, as well as the volume of the magnetic circuit by 18.1% and 24.3%, respectively. This indicates the effectiveness of the developed algorithm and the possibility of using this algorithm in further research
Highlights
Разработана методология для оптимизационно-параметрического расчета геометрических параметров конструкции торцевого магнитоэлектрического генератора с постоянными магнитами
The parameterized geometric model is constructed on the example of an axial-flux permanent magnet generator with a double stator
The use of the developed solution reduces the time spent by the researcher on the calculation of geometry and optimization
Summary
A methodology for the optimization-parametric calculation of geometric parameters of the design of an axial-flux permanent magnet generator has been developed. За наявності технічного завдання та методик розрахунку, вибір геометричних параметрів конструкції досліджуваного торцевого генератора здійснюється відповідно наведених рекомендацій відносно прототипу та за допомогою аналітичного або польового розрахунку. Метою роботи є розробка методики для оптимізаційно-параметричного розрахунку геометрії торцевого магнітоелектричного генератора із подвійним статором та оптимізації його геометричних параметрів. Для пошуку оптимальних геометричних співвідношень індуктора та якоря, величини повітряного проміжку, необхідно розробити параметризовану модель, яка дозволяє зміну геометрії під час електромагнітного розрахунку при мінімальних часових та людських ресурсах. 4. Принципова схема оптимізаційно-параметричного розрахунку геометрії за допомогою пакетів Solid Works, Comsol Multiphysics та Matlab. показано розподіл електромагнітного поля в об’ємі досліджуваного генератора для його вихідних геометричних параметрів. показано розподіл електромагнітного поля для оптимізованої конструкції досліджуваного ТМГПМ. В табл. 1 наведено порівняння значень магнітної індукції досліджуваного ТМГПМ до параметричної оптимізації та після
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Electrical Machines and Apparatus Perfection. The Theory and Practice
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
