259
Підвищення ефективності електродвигуна за рахунок нового способу оптимізації форми
У світі швидко розвивається технології, успішний і економічно ефективний дизайн автомобільних і промислових компонентів є вирішальним. Оптимальна геометрія окремих частин складних машин збільшує продуктивність і ефективність всього пристрою.
Для досягнення цієї мети автомобільні та авіаційні галузі часто спираються на оптимізацію форми, метод, який використовує моделювання для створення найпростіших і найефективніших структур, що використовуються у виробництві. «М'якше обертання ротора може збільшити енергоефективність двигуна і, одночасно, зменшити небажані побічні ефекти, такі як шум і коливання», - говорить математик Ульріх Лагер.
Ульріх Лагер, професор Кеплерського університету в Лінзі, спільно з колегами з Німеччини та Австрії, співавтором наукової статті, опублікованої в журналі SIAM з наукової компетенції, яка розкриває можливості підвищення продуктивності електродвигунів шляхом оптимізації форми. «Оптимальна геометрія двигуна, яка була раніше незліченною, тепер може бути визначена», – каже Ланг.
Завдання оптимізації форм зазвичай вирішуються шляхом мінімізації функції вартості, математичної формули, яка прогнозує збитки за процесом. Лагнер і його колеги застосовують цей метод до внутрішнього постійного магніту (IPM) безщіточного електродвигуна, варіанти яких іноді використовуються в пральних машинах, вентиляторах комп'ютерного охолодження та інших. Ротор двигуна містить залізо ядро і постійні магніти. І оскільки геометрія не всі компоненти ротора можуть бути змінені, автори визначили підрегіон в залізному ядрі ротора, форма якого може бути оптимізована. В результаті було розроблено дизайн, що дозволяє більш ефективно обертати.
Процедури оптимізації, запропоновані науковцями, які слідують за методиками Lagrange для прискорення нелінійних задач, і демонструють ефективні та точні засоби обчислення похідної форми функції вартості. Цей простий і комплексний метод вирішує нелінійні часткові диференціальні рівняння (ПДЕ) і загальні функції вартості. В кінцевому підсумку, їх процедури оптимізації здатні показувати 27 відсотків зниження вартості електродвигунів IPM, що продемонстровані певним прикладом наукової роботи.
Тепер вони ефективно використовуються для оптимізації форми, дослідники сподіваються рефінувати їх метод з подальшими експериментами. «Ми працюємо над створенням так званої «топологічної похідності» для вирішення таких проблем нелінійної оптимізації», – розповідає Пітер Гкутн, один із співавторів паперу. Це значення вказує на регіони, де локальна зміна матеріалу призведе до зменшення цільової функції. Видання
P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!
Приєднуйтесь до нас на Facebook, VKontakte, Odnoklassniki
Джерело: Ecotechnica.com.ua/technology/578-effektivnost-elektromotora-uvelichena-za-schet-novogo-metoda-optimizatsii-formy.html
Для досягнення цієї мети автомобільні та авіаційні галузі часто спираються на оптимізацію форми, метод, який використовує моделювання для створення найпростіших і найефективніших структур, що використовуються у виробництві. «М'якше обертання ротора може збільшити енергоефективність двигуна і, одночасно, зменшити небажані побічні ефекти, такі як шум і коливання», - говорить математик Ульріх Лагер.
Ульріх Лагер, професор Кеплерського університету в Лінзі, спільно з колегами з Німеччини та Австрії, співавтором наукової статті, опублікованої в журналі SIAM з наукової компетенції, яка розкриває можливості підвищення продуктивності електродвигунів шляхом оптимізації форми. «Оптимальна геометрія двигуна, яка була раніше незліченною, тепер може бути визначена», – каже Ланг.
Завдання оптимізації форм зазвичай вирішуються шляхом мінімізації функції вартості, математичної формули, яка прогнозує збитки за процесом. Лагнер і його колеги застосовують цей метод до внутрішнього постійного магніту (IPM) безщіточного електродвигуна, варіанти яких іноді використовуються в пральних машинах, вентиляторах комп'ютерного охолодження та інших. Ротор двигуна містить залізо ядро і постійні магніти. І оскільки геометрія не всі компоненти ротора можуть бути змінені, автори визначили підрегіон в залізному ядрі ротора, форма якого може бути оптимізована. В результаті було розроблено дизайн, що дозволяє більш ефективно обертати.
Процедури оптимізації, запропоновані науковцями, які слідують за методиками Lagrange для прискорення нелінійних задач, і демонструють ефективні та точні засоби обчислення похідної форми функції вартості. Цей простий і комплексний метод вирішує нелінійні часткові диференціальні рівняння (ПДЕ) і загальні функції вартості. В кінцевому підсумку, їх процедури оптимізації здатні показувати 27 відсотків зниження вартості електродвигунів IPM, що продемонстровані певним прикладом наукової роботи.
Тепер вони ефективно використовуються для оптимізації форми, дослідники сподіваються рефінувати їх метод з подальшими експериментами. «Ми працюємо над створенням так званої «топологічної похідності» для вирішення таких проблем нелінійної оптимізації», – розповідає Пітер Гкутн, один із співавторів паперу. Це значення вказує на регіони, де локальна зміна матеріалу призведе до зменшення цільової функції. Видання
P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!
Приєднуйтесь до нас на Facebook, VKontakte, Odnoklassniki
Джерело: Ecotechnica.com.ua/technology/578-effektivnost-elektromotora-uvelichena-za-schet-novogo-metoda-optimizatsii-formy.html
