Étude comparative sur la conception de la machine MRV 10/4 et 6/4 et la commande en boucle ouverte de la MRV 6/4

Abstract

ُعد محرك الممانعة المبدلة أحد التطبيقات الصناعية الشائعة، حيث تُستخدم نماذج متعددة في مجاالت مختلفة، ولكنها تختلف في األداء، لذا يجب تحديد اختيار النموذج األولي المناسب وفقًا لمتطلبات التطبيق. في هذه الدراسة، أ بدلة ُجري تحليل مقارن بين محركات الممانعة الم ، حيث تم اعتماد نفس األبعاد والمعلمات وظروف التشغيل في التصاميم، Maxwell ANSYS ذات معاملي 4/10 و4/6 باستخدام برنامج مع تغيير عدد أقطاب الجزء الثابت فقط لتقييم الخصائص المغناطيسية والميكانيكية والكهربائية، ثم درسنا تأثيرها على أداء محركات الممانعة المبدلة، مع التركيز على جوانب متعددة لعزم الدوران، والسرعة، والخسائر المختلفة، والتحليل الكهرومغناطيسي للكثافة، وكثافة التدفق المغناطيسي. وراجعنا الخسائر الكهربائية، وكشفت الدراسة عن اختالفات جوهرية بين األداء الكهرومغناطيسي لمحركات الممانعة المبدلة، مما يُبرز أهمية تصميمها في تقليل الخسائر وتحسين الكفاءة. وتُظهر النتائج أن أهمية االختيار بين نوعي المحركات تعتمد على متطلبات التطبيق، سوا ًء كان يتطلب سرعة وكفاءة عاليتين أو عزم دوران عاليًا. وتُقدم هذه الدراسة نظرة شاملة على تحليل عميق .لتصميمات محركات الممانعة المبدلة، مما يدعم السعي نحو تقنيات أكثر كفاءة واستدامة لتحسين األداء العام للمحركات الكهربائية Abstract: The switched reluctance motor (SRM) is one of the common industrial applications where many fields of different models are used, but they differ in performance, thus the selection of the appropriate prototype must be determined according to the application’s requirements. In this study, a comparative analysis was conducted between 10/4 and 6/4 switched reluctance motors (SRMs) using ANSYS Maxwell where the same dimensions,parameters, and operating conditions were adopted in the designs and only the number of stator poles were changed to evaluate the magnetic, mechanical, and electrical characteristics Then we study their effect on the SRMs performance focusing on several aspects of torque, speed, various losses, electromagnetic analysis of intensity, and magnetic flux density. Electrical losses were reviewed, and the study revealed significant differences between the SRMs’ electromagnetic performance, highlighting the importance of the SRM design to reduce losses and improve efficiency. The results show that the importance of choosing between the two SRMs depends on the application requirements, whether it requires high speed and efficiency or high torque. This study provides a comprehensive insight into the SRM designs deep analysis, supporting the drive for more efficient and sustainable technology in optimizing the electric motors’ overall performance. Résumé: Le moteur à réluctance variable (MRV) est une application industrielle courante où de nombreux domaines et modèles différents sont utilisés, mais leurs performances diffèrent. Le choix du prototype approprié doit donc être déterminé en fonction des exigences de l’application. Dans cette étude, une analyse comparative a été réalisée entre des moteurs à réluctance variable (MRV) 10/4 et 6/4 à l’aide d’ANSYS Maxwell. Les dimensions, paramètres et conditions de fonctionnement ont été identiques pour les conceptions, seul le nombre de pôles statoriques ayant été modifié afin d’évaluer les caractéristiques magnétiques, mécaniques et électriques. Nous étudions ensuite leur effet sur les performances des MRV, en nous concentrant sur plusieurs aspects : couple, vitesse, pertes diverses, analyse électromagnétique de l’intensité et densité de flux magnétique. Les pertes électriques ont été examinées et l’étude a révélé des différences significatives entre les performances électromagnétiques des MRV, soulignant l’importance de la conception des MRV pour réduire les pertes et améliorer le rendement. Les résultats montrent que l’importance du choix entre les deux MRV dépend des exigences de l’application, qu’il s’agisse d’une vitesse et d’un rendement élevés ou d’un couple élevé. Cette étude fournit un aperçu complet de l’analyse approfondie des conceptions des MRV, appuyant ainsi la recherche d’une technologie plus efficace et durable pour optimiser les performances globales des moteurs électriques.