Optimization of shaded-pole micromotor using evolutionary algorithms

• Autorzy: Błaszczyk P.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja strefy szczelinowej silnika indukcyjnego z fazą zwartą przy wykorzystaniu algorytmów ewolucyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The analysed object is an induction micromotor with a short-circuited auxiliary phase (shaded-pole micromotor - SPM). The motor rating data are: output power 3 W, two poles, one short-circuited coil per pole. Due to flat - parallel distribution of the field and radial direction of flux in SPM, the computational analysis was limited to the cross section plane. Field calculations were done with OPERA 2d and FEMM software, using finite element method. Several models of the SPM motor have been defined basing on numerical simulations. They were different in: the topology of the magnetic shunt, the number of short-circuited coils per pole, also the number and shapeof rotor's rods. Taking into account the manufacturing conditions of the SPM motor, the shunt set up and geometry were proposed. The optimuml solution of motor's magnetic circuit with the largest value of flux density in air gap and also the largest starting torque basing on steady general dimensions has been achieved.

PL

Celem pracy było przedstawienie procesu poszukiwania optymalnej konstrukcji silnika ze zwojem zwartym. W tym celu zastosowano obliczenia polowe przy pomocy pakietów Opera i FEMM. Niezależnym elementem wykorzystanym w pracy jest dodatkowy Toolbox GAOT, wprowadzony do Matlaba, a następnie z odpowiednimi zmianami wykorzystany w procesie optymalizacyjnym. Zdefiniowano funkcję optymalizacyjną, która w określonej przestrzeni poszukiwań wyszukiwała największą wartość momentu rozruchowego. W procesie optymalizacji został wprowadzony do MATLABA zadany algorytm ewolucyjny z odpowiednimi operatorami genetycznymi.

Słowa kluczowe

EN

induction motor; OPERA software; FEMM software; evolutionary algorithms; MATLAB

PL

silnik indukcyjny; algorytm ewolucyjny; pakiet OPERA; pakiet FEMM; MATLAB

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2009
• Tom: z. 119
• Strony: 29--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Błaszczyk P.

• Technical University of Łódź. Institute of Electrical Power Engineering, Division of Transport and Energy Conversion

Bibliografia

• [1] Anuszczyk J., Błaszczyk P.: Field analysis and magnetic core optimisation for an induction micromotor with short-circuit auxiliary phase. Proceedings of 15th Symposium on Micromachines and Servosystems - MiS'2006. Soplicowo, Poland, September 17-21, 2006.
• [2] Anuszczyk J., Błaszczyk P.: Modeling of shaded pole induction motor's magnetic circuit using field calculations. Proceedings of ISEF'2005 - 12th International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering, Baiona, Spain, ISEF'2005 - EE-2.5, ISBN 84-609-7057-4, (CD-ROM). September 15-17, 2005.
• [3] Anuszczyk J., Błaszczyk P.: Modelowanie konstrukcji mikrosilnika ze zwojem zwartym na podstawie analizy polowej. Zeszyty Problemowe BOBRME-KOMEL -Maszyny Elektryczne, nr 75, 2006, ss.l 19-124. Materiały XV Seminarium Technicznego - "Problemy Eksploatacji Maszyn i Napędów Elektrycznych" -PEMINE'2006.
• [4] Anuszczyk J., Błaszczyk P.: Obliczenia bocznika magnetycznego silnika indukcyjnego z fazą zwartą. Materiały XTTT Seminarium Technicznego - DEMINE'2004 z cyklu "Problemy Eksploatacji Maszyn i Napędów Elektrycznych". Zeszyty Problemowe BOBRME - Kornel, Maszyny Elektryczne nr 69,2004.
• [5] Anuszczyk J., Blaszczyk P.: Wyznaczanie parametrów elektromagnetycznych silnika indukcyjnego ze zwojem zwartym na podstawie obliczeń polowych. Materiały konferencyjne XLI Międzynarodowego Sympozjum Maszyn Elektrycznych - SME'2005, Opole - Jarnołtówek, 14-17, Tom II, czerwiec 2005.
• [6] Arabas J.; Wykłady z algorytmów ewolucyjnych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2001.
• [7] Błaszczyk P.; Optymalizacja strefy szczelinowej silnika indukcyjnego z fazą zwartą przy wykorzystaniu algorytmów ewolucyjnych, Praca doktorska, Politechnika Łódzka, Łódź 2009.
• [8] Michalewicz Z.; Algorytmy genetyczne + struktury danych = programy ewolucyjne, Wydawnictwo Naukowo - Techniczne, Warszawa, 1999.
• [9] OPERA 2d.: Vector Fields Limited 24 Bankside Kidlington Oxford 0X5 1JE England 2007.
• [10] Matlab The Language of Technical Computing, version 7.0.4.365 (R14) January 29, 2005.
• [11] FEMM Editor, version 3.4.2 Build Date: 02 Dec 2005.
• [12] AutoCAD 2006, 1982-2005 Autodesk.