|
|
Electromagnetic analysis and modeling of a solid rotor induction machine
Bílek, Vladimír ; Vítek, Ondřej (oponent) ; Bárta, Jan (vedoucí práce)
This Master's thesis deals with the electromagnetic analysis and modeling of a solid rotor induction machine. The work includes a state-of-review on the topic of high-speed electrical machines, with the description of their advantages and disadvantages compared to conventional electrical machines with gearboxes, division of high-speed electrical machines with solid rotors, and comparison of their advantages and disadvantages, where the emphasis is placed mainly on high-speed induction machines with solid rotors and their use and applications in industry. Furthermore, the work deals with methods of calculation of electrical induction machines with solid rotors. Thus, methods for analytical calculation and finite element calculation of induction machines with solid rotors are described here. Above all, the emphasis is placed on the finite element method in a 2D space using correction end-effect factors, which are divided and described in detail here. Based on the obtained literature, an electric machine with a solid rotor is calculated using electromagnetic FEM analysis. The calculation of the machine is automatized with Python script. As another main objective of this work is to describe the so called surrogate models, their advantages and disadvantages, their use in industry and especially the application of surrogate models to a electrical machines with a solid rotor. Using surrogate models, the case study machine with a solid rotor is then optimized using SymSpace and Optimizer. For the optimizations, 3 machine designs were considered and eventually compared with each other from an electromagnetic performance point of view.
|
|
|
Optimalizace momentové charakteristiky indukčního stroje s využitím strojového učení
Bártková, Tereza ; Klíma, Petr (oponent) ; Bílek, Vladimír (vedoucí práce)
Smyslem této práce je uskutečnění optimalizace zadaného elektrického stroje na základě kombinace metody strojového učení a zvolených optimalizačních algoritmů. První kapitola je věnována obecně strojovému učení. Jsou v ní popsány základní přístupy strojového učení spolu s typickými problémy, na které jsou aplikovány a některými konkrétními algoritmy. V následující kapitole je rozebráno téma optimalizace - její smysl a vysvětlení užívaných pojmů. Na dvou základních metodách jsou demonstrována omezení, kterým při optimalizaci čelíme. Dále jsou popsány některé v praxi oblíbené algoritmy, které jsou použitelné v kontextu optimalizace elektrických strojů. Ve třetí kapitole je dosaženo jednoho z cílů v podobě volby metody strojového učení a optimalizačního algoritmu, který je použit v praktické části diplomové práce. Čtvrtá kapitola se zabývá problematikou vytvoření geometrie asynchronního stroje pro optimalizaci a dále vytvořením jeho elektromagnetického modelu pro následnou analýzu. Jsou v ní popsány rozměry a parametry modelovaného stroje, stejně tak výpočet rozptylové indukčnosti čel, odporu vinutí fáze a~odporu a indukčnosti mezi tyčemi. Dále jsou zde popsány programové nástroje pro vytvoření modelu stroje. Následující kapitola je věnována zpracování dat z elektromagnetické analýzy vytvořeného modelu. V šesté kapitole je vysvětlen proces tvoření náhradních modelů pro zadaný stroj. Je zde zahrnuta citlivostní analýza, vytvoření prvních trénovacích dat a aktivní učení. Další kapitola je věnována optimalizaci zadaného stroje s~použitím náhradních modelů a zvolených optimalizačních algoritmů. V poslední kapitole jsou srovnány charakteristiky originálního stroje s optimalizovanými geometriemi.
|
|
|
Electromagnetic analysis and modeling of a solid rotor induction machine
Bílek, Vladimír ; Vítek, Ondřej (oponent) ; Bárta, Jan (vedoucí práce)
This Master's thesis deals with the electromagnetic analysis and modeling of a solid rotor induction machine. The work includes a state-of-review on the topic of high-speed electrical machines, with the description of their advantages and disadvantages compared to conventional electrical machines with gearboxes, division of high-speed electrical machines with solid rotors, and comparison of their advantages and disadvantages, where the emphasis is placed mainly on high-speed induction machines with solid rotors and their use and applications in industry. Furthermore, the work deals with methods of calculation of electrical induction machines with solid rotors. Thus, methods for analytical calculation and finite element calculation of induction machines with solid rotors are described here. Above all, the emphasis is placed on the finite element method in a 2D space using correction end-effect factors, which are divided and described in detail here. Based on the obtained literature, an electric machine with a solid rotor is calculated using electromagnetic FEM analysis. The calculation of the machine is automatized with Python script. As another main objective of this work is to describe the so called surrogate models, their advantages and disadvantages, their use in industry and especially the application of surrogate models to a electrical machines with a solid rotor. Using surrogate models, the case study machine with a solid rotor is then optimized using SymSpace and Optimizer. For the optimizations, 3 machine designs were considered and eventually compared with each other from an electromagnetic performance point of view.
|
host ::
RSS.