طراحی اتوماتیک ماشینهای الکتریکی با استفاده از کامپیوتر

هدف این پروژه تهیه نرم افزار مدرنema-cad (automatic computer aided design of electrical machines) جهت طراحی اتوماتیک ماشینهای گردان می باشد. در این پروژه نحوه طراحی و آنالیز موتورهای القایی، سوییچ رلوکتانس، سنکرون مغناطیس دایم سطحی و جریان مستقیم ارایه گردیده است. این برنامه بر مدلسازی و آنالیز تحلیلی ماشینهای الکتریکی استوار است و نسبت به روش های عددی مانند روش اجزاء محدود، دارای سرعت بسیار بیشتر و پیچیدگی بسیار کمتر می باشد. جهت آنالیز ماشینهای الکتریکی با استفاده از روش اجزاء محدود، مشخصات هندسی موتور و همچنین مشخصات کامل جنس قسمتهای مختلف ماشین و نیز نحوه سیم بندی و تغذیه موتور باید به طور دقیق مشخص باشد. لذا از این برنامه می توان طرح نزدیک به طرح مورد نظر را تهیه نموده و به عنوان ورودی روش اجزاء محدود از آن استفاده نمود. این نرم افزار دارای محیطی گرافیکی با منو ها و پنجره های مناسب بوده و قابلیتهای فراوانی از جمله بانک اطلاعاتی کامل، طراحی اولیه، آنالیز طرح اولیه، بهبود طرح، آنالیز حساسیت و ... می باشد و با ترسیم نمودارهای رنگی دوبعدی، شماتیک موتور طراحی شده به همراه ابعاد دقیق آن و نمودارهای مشخصات مختلف خروجی موتور مورد نظر را جهت ذحیره سازی و چاپ نمایش می دهد. از قابلیتهای مفید این نرم افزار آنالیز حساسیت مشخصات خروجی نسبت به پارامتر های طراحی می باشد. با این قابلیت می توان با تغییر پارامترهای طراحی، نحوه تغییرات مشخصه خروجی را به صورت اتوماتیک و با تعریف بازه مناسب تغییرات، بدست آورد. این قابلیت با استفاده در کارخانه های سازنده موتور می تواند از نمونه سازی های هزینه بر و زمانبر کاسته و مشخصات خروجی موتور را با مقادیر مختلف پارامترهای هندسی موتور در اختیار قرار دهد. همچنین با آنالیز حساسیت می توان طرح مناسب تر را با تغییر پارامترها در بازه مناسب بدست آورد. تمام پروسه طراحی در این نرم افزار بصورت اتوماتیک و بدون دخالت کاربر صورت می پذیرد و با وجود این، فرد خبره می تواند با تغییر جزییات طراحی، از تجربه خود جهت تهیه طرح بهتر بهره گیرد. از قابلیتهای دیگر ema-cad توانایی ارتباط این برنامه با نرم افزار magnet 6.25 می باشد. magnet یکی از مدرن ترین بسته های آنالیز میدانهای مغناطیسی با استفاده از روش اجزاء محدود می باشد. طرح تهیه شده در ema-cad به صورت خودکار در قالبی ذخیره می شود که قابل خواندن با magnet باشد. در این فایل تمام موارد مورد نیاز جهت آنالیز اجزاء محدود مهیا شده است که از جمله می توان به ابعاد کامل ماشین، تعین جنس قسمتهای مختلف ماشین، تعیین منابع سیم پیچی ها، تعیین نوع مواد و دقت مش بندی قسمتهای مختلف اشاره نمود. تمام این فرایند به صورت اتوماتیک صورت می پذیرد و کاربر هیچ نقشی در هیچکدام از مراحل ندارد و تنها با زدن گزینه run در محیط magnet می تواند کل موتور طراحی شده توسط ema-cad را با استفاده از روش دقیق اجزاء محدود مدل نماید. در صورت نیاز کاربر می تواند به صورت دستی نیز تغییراتی در محیط magnet انجام دهد.