High power machine has become a large market for wind power and ship propulsion electric, among other applications. Since the size of these machines is much larger than conventional industrial ones, optimum design must be considered in order to reduce the material cost and increase profitability. In this paper, a simple analytic optimization algorithm is used to maximize the apparent airgap power transferred under tangential stress constraint. In this approach, close related expressions between the main design variables, operational restrictions, and external dimensions are derived to build the mathematical structure of the optimization process. To improve the torque capacity estimation of the designed machine, a correction procedure, based on the previous result, is used to remove the idealizations considered for the initial design. Close agreement with the finite element analysis results are found with this approach, which is based on analytical method

چکیده  

امروزه از ماشین های با توان بالا به طور روز افزون در صنایع توربین های بادی یا تامین نیروی محرکه کشتی های الکتریکی استفاده می شود. با توجه به اینکه این ماشین های باید در مقیاس های بسیار بزرگ تهیه شوند، پس باید در راستای کاهش هزینه های مربوط به مواد ساختاری و افزایش بهره وری آن عوامل مربوط به طراحی بهینه در نظر گرفته شود. در این مطالعه، از الگوریتم تحلیلی بهبودسازی ساده جهت بیشینه سازی توان ظاهری فاصله هوایی منتقل شده تحت تنش مماسی محدود استفاده شد. در این رویکرد، از عبارات مربوط به هم در زمینه های متغیر های اصلی طراحی، محدودیت های عملکردی و ابعاد بیرونی جهت تعیین ساختار ریاضی روند طراحی بهینه استفاده شد. جهت بهبود برآوردهای مربوط به ظرفیت گشتاور ماشین طراحی شده و حذف برآوردهای ایده آل گرایانه در طراحی اولیه ، از روند تصحیحی بر مبنای مطالعات و نتایج قبلی استفاده شد. با توجه به نتایج به دست آمده مشاهده می شود همخوانی بالایی بین نتایج تحلیل عوامل بر مبنای رویکرد تحلیلی وجود دارد.

 1-مقدمه

امروزه سعی بر این است جهت نگهداری آسان، قابلیت اعتماد بالا و کارآمدی هر چه بیشتر ژنراتور های بادی از ماشین های فاقد دنده یا نیمه دنده ای استفاده شود. اصلی ترین مشخصه این ماشین ها ابعاد بزرگ و وزن بالا همراه با کارآمدی بهینه و متراکمی بودن آنها است. شرایط مشابه با حالت فوق در سیستم های مدرن پیش برنده جهت حمل و نقل ناوی مشاهده می شود که در آنها کارآمدی و تراکم بالا در ماشین های سنکرون یک اصل بدیهی است. در همین راستا، پرواضح است مغناطیس پایدار تعبیه شده در ماشین های الکتریکی، خواص بی نظیر خود را در طیف وسیعی از کارکرد های مختلف به نمایش می گذارد. طراحی بهینه این ماشین ها باید در راستای افزایش تولید نیرو در شرایط عملکردی مناسب در سیستم های بر انگیزاننده  با مبنای PM انجام گیرد...