به گزارش خبرگزاری صدا وسیما، به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محمد علی نوروزی دهدز دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «طراحی، شبیه سازی و ساخت ژنراتور شار شعاعی-محوری سوئیچ شوندهی آهنربایی برای توربین باد» گفت: هدف از اجرای این پروژه، افزایش چگالی توان به حجم ژنراتورهای الکتریکی در توربین باد است.
وی با بیان اینکه سرعت کم و گشتاور زیاد، دو ویژگی سیستمهای تبدیل انرژی از نوع اتصال مستقیم هستند، گفت: این دو ویژگی باعث میشوند ماشینهای الکتریکی مورد استفاده در این سیستمها، ابعاد بزرگی داشته باشند.
وی با بیان مثالی گفت: قطرِ (متوسط فاصلهی هوایی) یک ژنراتور اتصال مستقیم نوعی در یک توربین باد میتواند به 5 متر برسد؛ به دلیل قطر زیاد، بخش قابل ملاحظهای از فضای داخلی چنین ماشینهایی در تبدیل انرژی شرکت نمیکند؛ بنابرین، انگیزهی اولیهی این تحقیق، ارائهی راهکاری مناسب برای استفاده از این فضا بوده و به بیان ساده پیشنهاد شده که یک طبقه دیگر در فضای مذکور کاشته شود.
وی با بیان اینکه در ادبیات فنی، پیشنهاد شده که از یک ساختار مرکب شعاعی-محوری استفاده شود، گفت: این موضوع استفاده از مسیر شار سه بعدی در ژنراتور مطرح شده و هدف دوم را ترسیم میکند.
به گفتهی نوروزی لازمهی پیادهسازی یک ساختار با مسیر شار سه بعدی، استفاده از مواد یکپارچه با نفوذپذیری مغناطیسی زیاد در همهی جهات است. استفاده از مواد یکپارچه مانند مواد مغناطیسی نرم قابل تراش یا استفاده از پرینت سه بعدی با لایه گذاریهای متوالی، رویکردهای مدرنی هستند که پیادهسازی مسیر شار سه بعدی را امکان پذیر میکنند. اما در حال حاضر این روشها در سطح تحقیقاتی بوده و تنها در توان و ابعاد کوچک پاسخگوی نیاز هستند؛ همچنین، محدودیتهایی چون عدم دسترسی یا گران قیمت بودن، بکارگیری چنین روشهایی را تقریباً غیرممکن میسازد. از اینرو، تبیین رویکردی برای پیادهسازی یک ماشین الکتریکی شعاعی-محوری با استفاده از ورقهای رایج هدف دوم تحقیق بوده است.
این محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: در طرح ارائه شده هر دو هدف محقق شدهاند. به این معنا که نخستین ماشین الکتریکی دوار شعاعی-محوری تحریک بر استاتور (در سطح بین الملل) پیشنهاد شده و کارایی آن با نمونه سازی و نتایج عملی پشتیبانی شده است. در ساخت نمونهی آزمایشگاهی تنها از ورقهای رایج با چینش ابتکاری استفاده شده است.
وی گفت: بر خلاف بیشتر رسالههای دکتری که بر یک موضوع خاص با دامنهی محدود ولی عمق خیلی زیاد تمرکز دارند، این پژوهش یک بستر جدید برای خانوادهی ماشینهای الکتریکی تحریک بر استاتور فراهم میسازد.
وی با بیان اینکه تکمیل طرح با رویکرد کاربرد محور گام بعدی تحقیق است، گفت: به طور کلی قانع کردن صاحبان صنایع به ایجاد تغییر در محصولاتشان دشوار و گاهی غیر ممکن است. این موضوع امری مشترک و پذیرفته شده در تمام دنیاست.
وی با اشاره به ویژگی های طرح گفت: «چینش ورقهای روتور در ماشینهای تحریک بر استاتور»، « معرفی و ارایهی نخستین ماشین شار سوییچ شوندهی دوار با مسیر شار مرکب (شار-شعاعی و شار-محوری)/ سه استاتور» و « قابلیت بکارگیری رویکرد پیشنهاد شده در هر ماشین تحریک بر استاتور» ویژگی های این طرح به شمار میروند.
وی گفت: بر اساس آخرین آمار، هیچگونه نمونهی داخلی یا خارجی از طرح وجود ندارد و ماشین الکتریکی ساخته شده با ویژگیهای مطرح شده، نخستین نمونه شار شعاعی-محوری در خانوادهی ماشینهای تحریک بر استاتور است.
وی با اشاره به مزیتهای رقابتی پروژه گفت: «استفادهی مفید از فضای موجود در ماشینهای الکتریکی و امکان افزایش چگالی توان بر حجم» و« پیادهسازی با استفاده از ورقهای رایج؛ بدون نیاز به مواد خاص» مزیتهای رقابتی پروژه به شمار می روند.
وی با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: این پژوهش یک بستر جدید برای خانوادهی ماشینهای الکتریکی تحریک بر استاتور را فراهم میسازد. این نگرش بدین معناست که رویکردی که مطرح شده است، میتواند به عنوان یک گزینهی به روز در کاربردهای پیشرفته که نیازمند ملاحضات خاص (شامل چگالی توان بر حجم و کنترل پذیری بالا) هستند مد نظر قرار گیرند.
وی گفت: سیستمهای استحصال توان از منابع انرژی سرعت متغیر (صنایع تولید برق) یا سیستمهای کششی (صنایع خودرو) از آن جمله سیستمها هستند.
گفتنی است دکتر جعفر میلی منفرد عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر استاد راهنمای این پروژه بوده است.
