Optimizacija šestfaznog sinkronog motora s permanentnim magnetima za pogon električnog vozila temeljena na metamodelima

master's thesis

• Title (english): Metamodel-based optimisation of six-phase synchronous motor with permanent magnets for automotive application
• Author: Karlo Matić
• Mentor: Zlatko Hanić (mentor)
• Committee member: Zlatko Hanić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Damir Žarko (član povjerenstva)
• Committee member: Stjepan Stipetić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2024-07-04, Croatia

Abstract

Pri projektiranju električnih motora potrebno je razraditi elektromagnetski, mehanički i toplinski dizajn. Potrebno je pronaći dizajn električnog motora koji će imati željene karakteristike i zadovoljiti postavljene ciljeve, odnosno ograničenja. Prema tome, nameće se upotreba optimizacijskih postupaka kao alat za projektiranje električnih motora. Metamodeliranje je relativno novi pristup optimizaciji koji je višestruko brži od konvencionalnih pristupa parametarske optimizacije. Metamodeli nisu u potpunosti točni, što se definira koeficijentom prognoze, zbog čega se generirani optimalni dizajnovi validiraju korištenjem Ansys Motor-CAD programskog alata. Metoda temeljena na metamodelima započinje analizom osjetljivosti prostora definiranog ulaznim varijablama, nakon čega slijedi generiranje metamodela optimalne prognoze koji najbolje opisuju izlazne veličine. Razmatrane su tri topologije rotora koje će biti optimizirane korištenjem Ansys optiSLang programskog alata koji s pomoću Python skripti upravlja radom Ansys Motor-CAD programskog alata. Po završetku optimizacija, optimalni dizajn za pogon električnog vozila validiran je korištenjem Ansys Maxwell programskog alata za elektromagnetske simulacije te korištenjem Ansys Motor-CAD programskog alata za toplinske i mehaničke simulacije.

Abstract (english)

When designing an electric motor, it is necessary to consider the electromagnetic, mechanical, and thermal aspects. It is necessary to find the design of an electric motor that will have the desired characteristics and meet the set goals and limitations. Therefore, optimization procedures for the design of electric motors are imposed. Metamodeling is a relatively new optimization approach that is much faster than conventional parametric optimization approaches. The metamodels are not completely accurate, which is defined by the Coefficient of Prognosis. Hence, the generated optimal designs must be validated using Ansys Motor-CAD. The metamodel-based method begins with sensitivity analysis of the input variable space, followed by the generation of Metamodel of Optimal Prognosis, which describes the output quantities. Three rotor topologies were considered and will be optimized using Ansys optiSLang, which controls the operation of Ansys Motor-CAD using Python scripts. Upon completion of the optimizations, the ideal design for the traction of the electric vehicle was validated using Ansys Maxwell for electromagnetic simulations and Ansys Motor-CAD for thermal and mechanical simulations.

• Keywords: šestfazni električni motor; pogonski električni motor; višeciljna optimizacija; metamodeliranje; Ansys Motor-CAD; Ansys optiSLang; Ansys Maxwell
• Keywords (english): six-phase electric motor; traction electric motor; multi-objective optimization; Metamodel of Optimal Prognosis; Ansys Motor-CAD; Ansys optiSLang; Ansys Maxwell
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:949632
• Study programme: Title: Electrical Engineering and Information Technology; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2024-10-12 21:31:22