یکی از مهم‌ترین بخش‌های هر شبکه الکتریکی، کلیدهای قطع و وصل جریان و ولتاژ هستند که بر اساس نوع کاربرد و ساختمان آنها به چند دسته اساسی تقسیم می‌شوند. یکی از انواع طبقه‌بندی‌ها بر اساس ساختمان و ساختار عملکرد می‌باشد که بر این اساس کلیدهای گازی، خلأ، روغنی، هوا فشرده، هوا مغناطیسی و ... معرفی می‌شوند. در این میان کلیدهای گازی با توجه به قابلیت استفاده وسیع در سطوح ولتاژ بالا، به عنوان پرکاربردترین کلیدها شناخته می‌شوند و بر همین اساس، بررسی رفتار کلید در حالت‌های مختلف از جمله بررسی قوس الکتریکی تشکیل‌شده بین الکترودها در لحظه قطع کنتاکت‌ها از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله سعی شده بر اساس قوانین حاکم بر رفتار سیال در حوزه الکترومغناطیسی و معادلات MHD (مغناطیسی، هیدرودینامیکی) رفتار قوس الکتریکی به صورت دقیق مدل‌سازی و شبیه‌سازی شود. در ادامه پس از مدل‌نمودن قوس، تأثیر اعمال میدان‌های مغناطیسی خارجی بر روی قوس و حرکت آن در محفظه کلید جهت خنک‌سازی و خفه‌نمودن قوس در حالت دوبعدی با استفاده از نرم‌افزار تحلیل فیزیک چندگانه COMSOL شبیه‌سازی شده است. تفاصيل المقالة

در اين مقاله يك روش تحليلي براي موتورهاي آهن‌ربای سطحي شياردار ارائه شده و از اين مدل براي بررسي و بهينه‌سازي روش‌هاي كاهش گشتاور دندانه مبتني بر تغييرات در هندسه استاتور استفاده شده است. مدل ارائه‌شده توانايي در نظر گرفتن اثر شيارهاي استاتور در اعوجاج مؤلفه‌هاي چگالي شار فاصله هوايي را دارد. روش‌هاي ايجاد شيار مجازي، زوج‌کردن دندانه‌ها و مورب‌كردن شيار استاتور به منظور بهينه‌سازي هندسه استاتور مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته‌اند. براي به دست آوردن پارامترهاي بهينه استاتور در هر يك از روش‌ها از الگوريتم جستجوی مستقيم استفاده شده است. براي محاسبه گشتاور دندانه از رابطه تنسور ماکسول استفاده گردیده، در هر روش نتايج به دست آمده از روش تحليلي با روش المان محدود تائيد شده و در نهايت مقايسه‌اي بين روش‌هاي ارائه‌شده انجام شده است. تفاصيل المقالة

در سیستم‎های قدرت امروزی، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، مشکلاتی برای بهره‎برداران شبکه قدرت به وجود آورده است که یکی از مهم‌ترین این مشکلات عدم توانایی منابع انرژی تجدیدپذیر در تولید انرژی در کلیه شرایط است. به طور مثال، آرایه‎های خورشیدی در لحظاتی که روی آنها سایه افتاده یا در طول شب، نمی‎توانند توان الکتریکی قابل ملاحظه‎ای تولید کنند. استفاده از سیستم‎های ذخیره‎سازی انرژی الکتریکی در اندوکتانس‎های قدرت (سیستم SMES) به عنوان یکی از راه حل‎های این مشکل مطرح شده است. در این روش از اندوکتانس‎های قدرت جهت ذخیره‎سازی انرژی استفاده می‎شود که در مواقع نیاز این انرژی به شبکه تحویل داده می‎شود. در اين مقاله در بخش اول به معرفی یک ساختار کاربردی برای مبدل‎های DC-DC سه‌ورودی/ سه‌خروجی پرداخته شده که ساختار مذکور از نظر تعداد المان‎های مورد نیاز و کنترل‎پذیری از وضعیت مناسبی جهت استفاده در سیستم ‎SMES برخوردار است. در بخش دوم، یک کنترل‌کننده مناسب با بهره‎گیری از روش کنترل چندمتغیره که یک روش کارآمد در کلیه وضعیت‎های شبکه قدرت است، جهت کنترل کلیدهای موجود در مبدل طراحی شده است. ویژگی مهم کنترل‌کننده تنظیم‌کردن ولتاژ سه پایانه خروجی مبدل در کلیه شرایط شارژ و دشارژ اندوکتانس‎های موجود در ورودی‎های مبدل است. به طور کلی طراحی مبدل DC-DC جهت استفاده در سیستم SMES و طراحی کنترل‌کننده برای آن، از اهداف اصلی این پژوهش هستند. در نهايت کارايی مبدل پيشنهادی و روش کنترلی مطرح‌شده توسط شبيه‌سازی به اثبات رسيده است تفاصيل المقالة

این مقاله یک طراحی بهبودیافته از ماشین سنکرون مغناطیس دایم شارمحوری (AFPM) را با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) ارائه می‌دهد که در آن محدودیت‌های عملی لحاظ شده است. ابتدا روابط طراحی ارائه شده و یک نمونه ماشین AFPM با توان 20 کیلووات طراحی شده و سپس با استفاده از الگوریتم PSO چگالی توان خروجی بهبود یافته است. مقایسه‌ای میان ماشین بهبودیافته و یک نمونه ساخته‌شده صورت گرفته است. ماشین بهبودیافته دارای چگالی توان بیشتری نسبت به نمونه موجود ساخته‌شده می‌باشد. در ادامه تحقیق با استفاده از روش‌های تحلیلی بر اساس معادلات ماکسول چگالی شار مغناطیسی در ناحیه فاصله هوایی محاسبه شده که نتایج تحلیلی توافق بسیار خوبی با نتایج ناشی از نرم‌افزار المان محدود دارد و می‌توان با استفاده از این روش، چگالی شار مغناطیسی و نیروی محرکه القایی ماشین الکتریکی را در زمان بسیار کمتری نسبت به نرم‌افزار المان محدود محاسبه نمود. تفاصيل المقالة

در این مقاله یک روش تحلیلی شبه سه‌بعدی برای محاسبه چگالی شار مغناطیسی بی‌باری ماشین شارمحور آهن‌ربای دایم ارائه شده است. این روش به صورت ترکیبی از حل تحلیلی دوبعدی میدان مغناطیسی و استفاده از یک تابع اصلاح برای لحاظ اثر شعاعی ماشین بر روی توزیع میدان مغناطیسی می‌باشد. تابع اصلاح به صورت تحلیلی و با استفاده از پرمانس‌های فاصله هوایی و پرمانس‌های نشتی به دست آمده است. این روش تحلیلی دارای زمان محاسباتی بسیار کمتری نسبت به نرم‌افزارهای المان محدود می‌باشد و از این رو می‌تواند در طراحی و بهینه‌سازی ماشین‌های الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد. در نهایت اعتبارسنجی نتایج روش تحلیلی ارائه‌شده با استفاده از تحلیل افزار المان محدود انجام شده است. تفاصيل المقالة

در این مقاله محاسبه گشتاور الکترومغناطیسی لحظه‌ای در موتور مغناطیس دایم شارمحوری بدون جاروبک با استفاده از تئوری نیروی لورنتز انجام شده است. در این روش از ولتاژ ضدمحرکه و جریان فازها استفاده گردیده و یک روش جدید برای محاسبه هارمونیک‌های مختلف ولتاژ ضدمحرکه با استفاده از روش تحلیلی ارائه شده است. نتایج ناشی از روش تحلیلی ارائه‌شده با استفاده از نرم‌افزار المان محدود مورد ارزیابی قرار گرفته و تطابق خوبی میان روش تحلیلی ارائه‌شده و روش المان محدود وجود دارد. زمان محاسبات در روش تحلیلی ارائه‌شده بسیار کمتر از زمان محاسبات نرم‌افزار المان محدود می‌باشد. در نهایت با استفاده از روش تحلیلی، برخی پارامترهای هندسی موتور با هدف کاهش گشتاور ریپل بهینه‌سازی شده‌اند. تفاصيل المقالة