طراحی موتور سری کموتاتوری ac یونیورسال با استفاده از یک روش بهینه سازی هوشمند مبتنی بر الگوریتم pso

شمار زیادی از موتورهای الکتریکی که همه ساله در جهان ساخته می شوند، موتورهای سری کوچک کموتاتوریac هستند. از اینرو طراحی بهینه این نوع ماشین ها منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه های ساخت نسبت به روش های سنتی طراحی از طریق آزمون و خطا می شود. در این مقاله، از یک روش هوشمند مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات pso برای طراحی بهینه موتور سری کموتاتوریac یونیورسال، استفاده شده است. از دیدگاه تولید کننده بهینه ترین طراحی، ارزان ترین و کم هزینه ترین موتور تولید شده است، یک تابع هدف به منظور کاهش هزینه ساخت موتور و یافتن ابعاد بهینه با قید توان خروجی ثابت موتور به کار رفته است. ترکیبی از پارامترهای هندسی و نقطه کار موتور، به عنوان تابع هدف بهینه سازی در نظر گرفته شده است. برای نشان دادن عملکرد بالای روش ارائه شده، نتایج بهینه سازی توسط الگوریتم pso با الگوریتم firefly مقایسه شده اند. همچنین برای اعتبارسنجی نتایج به دست آمده در بخش طراحی، با به کارگیری نرم افزار ماکسول و با استفاده از روش آنالیز اجزای محدود، موتور یونیورسال نمونه در فضای دوبعدی نرم افزار ماکسول پیاده سازی شده است. نتایج شبیه سازی ها، استحکام ، انعطاف پذیری بالا و کارآمدی روش ارائه شده برای طراحی بهینه موتور یونیورسال را نشان می دهند.

Universal AC commutating series motor Design using a smart optimizing method based on PSO algorithm

A significant number of electrical motors producing annually are on the basis of small AC commutating series motor. The application of such motors is more considered in some appliances like vacuum cleaners, mixers, juicer machines, drills and etc. Therefore, regarding the trial and error mechanism, a proper design procedure of such types of electrical machines eventuates to a significant decline in saving the overall manufacturing cost. Hence, in this paper through a smart optimizing method based on particle swarm optimization (PSO) algorithm, a design consideration for an universal AC commutating series motor is presented. By the definition, a combination of geometric parameters and operating point of motor is used as the cost function of the proposed optimizing method. Here, in order to show the effectiveness of the proposed method, the overall optimizing results derived from the PSO algorithm will be compared with its counterpart based on Firefly algorithm. Also, to further confirm the obtained results from the proposed designing procedure, the design of a sample universal motor is implemented into the twodimension Maxwell software with a contribution of finite element analysis. The simulation results show the robustness and high flexibility of the proposed method.