Spelling suggestions: "subject:"men radial tooth force""
1 |
Shape Optimization to improve NVH of an IPM machine for heavy vehicle applications : Setup and evaluation of an optimization framework through comparisons with results from shape parametrization study for NVH / Formoptimering och NVH analys av en IPM-maskin som används i tunga fordonsapplikationerSriram, Shravan January 2024 (has links)
The thesis evaluates the potential of shape optimization to provide electric machine geometries that are optimized for torque, noise, vibration and harshness (NVH) and efficiency. It could be an alternative to the parametrization-based approach in the electric machine design process. In this work, an optimization framework was developed using Altair Flux-2D™ and MATLAB™ software, with mean radial tooth force (MRTF) and torque as responses. Various features of an interior permanent magnet machine (IPM) machine were selected for optimization, such as rotor surface, outer magnet air-pockets, stator tooth-tips, and shape features along the d-axis and q-axis of the machine. A shape-parametrization study was performed to further understand the results obtained from the shape-optimization framework. During this study, it was observed that the MRTF harmonic of radial tooth forces represented in the complex domain could be modified by changing the shape dimension and position. Cases were created, wherein different types of bumps and notches were introduced on the rotor surface and stator tooth-tips, after which, a design of experiments (DOE) study modified them to observe their influence on the MRTF harmonic. Shape optimization provided results much faster than DOE-based studies, and it was best suited to suggest minor changes and offer additional performance improvements. In a parametrization-based design process, shape optimization could be used effectively in the latter stages as a design evaluation and enhancement tool. Results from the framework indicated that efficiency must be sacrificed to achieve a sizeable reduction in the MRTF harmonic. The latter is most sensitive to shape changes on the rotor surface, while partial radial-force vector modification is possible by changing the shape of that toothtip. When correctly placed, bumps and notches offer good MRTF harmonic and torque ripple reductions. / Avhandlingen utvärderar potentialen för formoptimering för att tillhandahålla elektriska maskingeometrier som är optimerade för vridmoment, NVH och effektivitet. Det kan vara ett alternativ till den parametriseringsbaserade metoden i designprocessen för elektriska maskiner. I detta arbete utvecklades ett optimeringsramverk med flera mål med hjälp av Altair Flux-2D™ och MATLAB™ mjukvara, med MRTF och vridmoment som svar. Olika funktioner hos en IPM-maskin valdes ut för optimering, såsom rotoryta, yttre magnetiska luftfickor, statortandspetsar och formegenskaper längs maskinens d-axel och q-axel. En formparametriseringsstudie utfördes för att ytterligare förstå resultaten från formoptimeringsramverket. Under denna studie observerades det att MRTF-harmoniken för radiella tandkrafter representerade i den komplexa domänen kunde modifieras genom att ändra formdimensionen och positionen. Fall skapades, där olika typer av stötar och skåror introducerades på rotorytan och statortandspetsarna, varefter en DOE-studie modifierade dem för att observera deras inverkan på MRTF-övertonen. Formoptimering gav resultat mycket snabbare än DOE-baserade studier, och den var bäst lämpad för att föreslå mindre förändringar och erbjuda ytterligare prestandaförbättringar. I en parametriseringsbaserad designprocess kan formoptimering användas effektivt i de senare stadierna som ett verktyg för designutvärdering och förbättring. Resultat från ramverket indikerade att effektivitet måste offras för att uppnå en avsevärd minskning av MRTF-övertonen. Den senare är mest känslig för formförändringar på rotorytan, medan partiell radialkraftvektormodifiering är möjlig genom att ändra formen på den tandspetsen. När de är korrekt placerade ger stötar och skåror bra MRTF-harmoniska och vridmoment-rippelreduktioner.
|
Page generated in 0.0864 seconds