محدودیت منابع سوخت های فسیلی، هزینه بالای آن و افزایش آلودگی محیط زیست باعث گرایش به سمت تولید توان با استفاده از انرژی های تجدید پذیر شده است. از میان منابع تجدید پذیر، انرژی بادی به دلیل قابلیت تولید در سطوح بالا بیشترین میزان تولید را به خود اختصاص داده است. از طرفی در ایران با توجه به موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی، ظرفیت تولید توان بادی بالایی وجود دارد که بهره وری از این منبع آثار اقتصادی و محیطی قابل توجهی دارد. استفاده از منابع بادی نیازمند احداث مزارع بادی در سطح کشور می­ باشد که بومی سازی و تولید تجهیزات این مزارع در داخل کشور می تواند گامی باشد در جهت خودکفایی. هدف از تعریف این پروژه، طراحی ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم مورد استفاده در توربین بادی می باشد به گونه ای که امکان ساخت طرح ارائه شده در ایران فراهم باشد. بدین منظور انواع مختلف ژنراتورهای سنکرون مغناطیس دائم مورد مطالعه قرار گرفته و مزایا و معایب ساختارهای مختلف ارزیابی شده است. پس از بررسی ساختارهای مختلف با توجه به مشخصات فنی ارائه شده از طرف کارفرما و در نظر گرفتن قید امکان ساخت در ایران، بهترین ساختار انتخاب سپس الگوریتم طراحی برای ساختار مورد نظر استخراج و با توجه به مشخصات و محدودیت های اعلام شده از طرف کارفرما و با استفاده از الگوریتم طراحی ماشین ابعاد ماشین محاسبه شده است. در ادامه برای اطمینان از عملکرد ماشین مدل ماشین توسط نرم افزارهای تحلیل اجزا محدود آنالیز و نتایج حاصل ارائه و تحلیل شده است.

فهرست مطالب:

فصل اول

1-1- مقدمه

1-2- ماشین های مغناطیس دائم

1-2-1- ماشين مغناطیس دائم شار شعاعي (RFPM)

1-2-2- ماشین های TFPM

1-2-2-1- مزایا و معایب TFPM

1-2-2-2- انواع ساختارهای TFPM شار متمركز

1-2-3- ماشین های AFPM

1-2-3-1- تاریخچه و روند گسترش ماشین های AFPM

1-2-3-2- مقایسه ماشین های شار محوری با ماشین های شار شعاعی آهنربای دائم

1-2-3-3- انواع ماشین های شار محوری

1-2-3-4- برخی از ویژگی های مشترک ماشین های AFPM

1-2-3-5- انواع توپولوژی های ماشین های AFPM

1-3- جمع بندی و نتیجه‌گیری

فصل دوم

2-1- فرآیند کلی طراحی

2-2- پارامترهای انتخابی

2-3- پارامترهای محاسباتی

فصل سوم

3-1- مقذمه

3-2- فرآیند طراحی ماشین

3-3- تأیید صحت الگوریتم طراحی به کمک تحلیل اجزاء محدود

3-3-1- ترسیم هندسه مسئله

3-3-2- اختصاص مواد سازنده بخشه ای مختلف موتور و تعیین مشخصات موردنیاز آنها

3-3-3- اختصاص تغذیه، شرایط مرزی و سایر تنظیمات

3-3-4- مش بندی

3-3-5- تنظیمات Solver

3-3-6- نتایج شبیه سازی

3-3-7- تحلیل سه بعدی ماشین طراحی‌شده

3-3-7-1- نتایج شبیه سازی

3-4- ملاحظات فنی

3-4-1- روتور

3-4-2- استاتور

3-4-3- شفت و پوسته

3-5- جمع بندی و نتیجه گیری