Optimization of electromechanical energy converters with a solid rotor output parameters in Ansys RMxprt

Abstract

The paper is devoted to finding the set value of the torque of an electromechanical energy converter with a solid rotor by solving an optimization problem in the Optimetrics module of the ANSYS Maxwell software. A feature of the material described in the paper is the simultaneous optimization solution using the Sequential Nonlinear Programming (Gradient) algorithm and the solution of the field problem using the finite element method to determine the torque at each step of the iteration. The paper describes in detail the setting of the research tasks, the basic model of the electromechanical energy converter with a solid rotor in ANSYS Maxwell 2D, the settings of the Optimetrics module, the task of the objective function and varied parameters, the convergence task with respect to the magnitude of the rotation torque, and the derivation and analysis of the results obtained during the optimization. The tech niques described in this paper can be applied to any other type of electric machinesСтаття присвячена знаходженню заданого значення обертального моменту електромеханічного перетворювача енергії з масивним ротором шляхом вирішення оптимізаційної задачі в модулі Optimetrics програми ANSYS Maxwell. Особливістю матеріалу, описаному в статті, є сумісне вирішення оптимізації з використанням алгоритму Sequential Nonlinear Programming (Gradient) та одночасним вирішенням польової задачі методом скінченних елементів для визначення обертального моменту на кожному кроці ітерації. В роботі докладно опи сано постановку завдань досліджень, базову модель електромеханічного перетворювача енергії з масивним ро тором в ANSYS Maxwell 2D, налаштування модулю Optimetrics, завдання цільової функції та варійованих параметрів, завдання конвергенції щодо величини моменту обертання та виведення і аналіз отриманих в ході опти мізації результатів. Прийоми, які описані у цій статті, можуть бути застосовані до будь-яких інших типів електричних машин.