Zastosowanie metody wzorowanej na echolokacyjnym zachowaniu nietoperzy w optymalnym projektowaniu przetworników elektromagnetycznych

• Autorzy: Knypiński Ł.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2017.91.0033

Warianty tytułu

EN

Application of the bat algorithm in optimal design of electromagnetic transducers

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (10-11.04.2017 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono algorytm optymalizacji parametrów wzbudzenia silnika synchronicznego o rozruchu własnym. Na podstawie algorytmu opracowano oprogramowanie w środowisku programistycznym Borland Delphi. Oprogramowanie składa się z dwóch modułów: modułu optymalizacyjnego oraz modułu zawierającego model matematyczny silnika synchronicznego o rozruchu własnym. Obliczenia optymalizacyjne wykonano z wykorzystaniem algorytmu wzorowanego na echolokacyjnym zachowaniu nietoperzy. Model matematyczny silnika opracowano w oprogramowaniu ANSYS Maxwell. Przedstawiono i omówiono wybrane wyniki obliczeń symulacyjnych i optymalizacyjnych.

EN

The article presents an algorithm and computer software for the optimization of excitation system of permanent magnet synchronous motor. The software consists of two modules: the module containing mathematical model of permanent magnet machine and optimization solver. The mathematical model of the device has been elaborated in Ansys Maxwell environment. The Bat Algorithm (BA) has been applied in the optimization procedure. The optimization module has been elaborated in Borland Delphi environment. Selected results of optimization calculation are presented and discussed.

Słowa kluczowe

PL

algorytm nietoperza; optymalizacja; silniki synchroniczne o rozruch własnym

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: No. 91
• Strony: 365--374
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Knypiński Ł.

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Lee C.H.T, Chau K.T., Liu C., Design and analysis of an electronic–geared magnetless machine for electric vehicles, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 63, No. 11, pp. 6705–6714, 2016.
• [2] Wojciechowski R.M., Jędryczka C., Demenko A., Sykulski J.K., Strategies for two–dimensional and three–dimensional field computation in the design of permanent magnet motors, IET Science, Measurement & Technology, Vol. 9, No. 2, pp. 224–233, 2014.
• [3] Barcikowski N., Hecquet M., Brochet P., Shirinski S.V., Multiphisics modeleling of a permanent magnet synchronous machine by using lumped models, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 58, No. 6, pp. 2426–2437, 2016.
• [4] Petrow I., Ponomarew P., Alexandrova Y., Pyrhönen J., Unequal teeth widths for torque reduction in permanent magnet synchronous machines with fractional–slot non–overlapping winding, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 51, No. 2, pp. 825–832, 2015.
• [5] Lu X., Iyer K.L.V., Mukherjee K., Kar N.C,. A novel two–axis theory–based experimental approach towards determination of magnetization characteristic of line–start permanent magnet synchronous machines, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 49, No. 8, pp. 4733-4737, 2013.
• [6] Marcić T., A short review of energy–efficient line–start motor design, Przegląd Elektrotechniczny, No. 3, pp. 119–122, 2011.
• [7] Aliabad D., Miraslim M., Frshad F., Line–start permanent–magnet motors: significant improvements in starting torque, synchronization and steady–state performance, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 46, No. 12, pp. 4066–4072, 2010.
• [8] Boroujenia S.T., Haghparasta M., Bianchi N., Optimization of flux barriers of line–start synchronous reluctance motors for transient and steady–state operation, Electric Power Components and Systems, Vol. 43, No. 5, pp. 594–606, 2015.
• [9] Kapelski D., Jankowski B., Karbowiak M., Przybylski M., Ślusarek B., Research of magnetic properties of hybrid composite elements, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 5a, s. 26–27, 2012.
• [10] Jędryczka C., Nowak M., Radziuk K., Stachowiak D., Hybrid magnets in line start synchronous motors, Przegląd Elektrotechniczny, No. 9, pp. 44–48, 2013.
• [11] Knypiński Ł., Nowak L., Demenko A., Optimization of the synchronous motor with hybrid permanent magnet excitation system, COMPEL – The International Journal For Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, Vol. 34, No. 2, pp. 448–455, 2015.
• [12] Xin–She Yang, A New Metaheuristic Bat–Inspired Algorithm, Nature Inspired Cooperative Strategies for Optimization (NICSO 2010), vol. 284, pp. 65–74, 2010.
• [13] Siva Rama Rao K., Bin Othman A.H., Design optimization of a BLDC motor by genetic algorithm and simulated annealing, International Conference on Intelligent and Advanced Systems – ICIAS 2007, pp. 43–48, 2007.
• [14] Moussouni F., Brisset S., Brochet P., Comparison of two multi–agents ACO and PSO for optimization of a brushless DC wheel motor, Intelligent Computer Techniques in Applied Electromagnetic Systems, Springer, pp. 3–10, 2008.
• [15] Khazaei S., Tahani A., Yazdani–Asrami M., Gholamian A., Optimal design of three phase surface mounted permanent magnet synchronous motor by particle swarm optimization and bees algorithm for minimum volume and maximum torque, Journal of Advanced in Computer Research, vol. 6, no 2, pp. 83–98, 2015.
• [16] Knypiński Ł., Jędryczka C., Demanko A., Influence of the shape of squirrel cage bars on the dimensions of permanent magnets in an optimized line–start permanent magnet synchronous motor, Compel, vol. 36, no. 1, pp. 298–308, 2017.
• [17] An Y., Sun C., Meng Z., Che D., Kong Q., Cao J., Optimization design of high efficiency permanent magnet spinning motor with hybrid algorithm of PSO and chaos, Proceeding of International Conference on Electrical Machines and Systems, pp. 1178–1180, 2007.
• [18] Kennedy J., Eberhart R., Particle Swarm Optimization, Proceedings of the International Conference on Neutral Networks, Perth, Australia, pp. 1942–1948, 1995.
• [19] Xin–She Yang, Gandomi A.H., Bat algorithm: a novel approach for global engineering optimization, Engineering Computations: International Journal for Computer–Aided Engineering and Software, vol. 29, no. 5, pp. 464–483, 2012.
• [20] Bora T.C., dos S. Coelho L., Lebensztajn L., Bat–inspired optimization approach for the brushless DC wheel motor problem, Transactions on Magnetics, vol. 48, no. 2, pp. 947–950, 2012.
• [21] Ciechanowski M., Jak i dlaczego? Nietoperze w eterze, Świat Nauki, no. 7, 2007.
• [22] Herman K., Gudra T., Analiza sygnałów echolokacyjnych nietoperzy zarejestrowanych za pomocą różnych systemów pomiarowych, Acta Bio–Optica et Informatica Medica, vol. 15, s. 91–94, 2009.
• [23] Knypiński Ł., Nowak L., Sujka P., Radziuk K., Application of a PSO algorithm for identification of the parameters of Jiles–Atherton hysteresis model, Archives of Electrical Engineering, Vol. 30, No. 2, June 2012, pp. 139–148, 2012.
• [24] Haibin D., Li S., Shi Y., Predator–Prey Brain Storm Optimization for DC Brushless Motor, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 49, No. 10, pp. 5336–5340, 2013.
• [25] Barański M., Kowalski K., Łyskawiński W., Stachowiak D., Wojciechowski R., Analiza wpływu liczby i rozmieszczenia prętów uzwojenia rozruchowego na wybrane parametry funkcjonalne silnika synchronicznego magnetoelektrycznego, Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne, Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Nr 3 (107), s. 25-30, 2015.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).