طراحی بهینه در تجدید سیم بندی استاتور موتور القایی سه فاز HV برای رسیدن به ولتاژ مجاز جدید به کمک الگوریتم ژنتیک

در این مقاله، فرایند طراحی بهینه در تجدید سیم بندی استاتور موتورهای1 برای رسیدن به ولتاژ مجاز جدید با استفاده از الگوریتم ژنتیک در کاربردی جدید ارایه می شود. امروزه بیش از 90% موتورهای الکتریکی صنایع، انواع موتورهای سه فاز القایی بوده که همچنان در حال توسعه است. از این رو بهینه سازی این سیستم ها به عنوان پرمصرف ترین بار الکتریکی حایز اهمیت است. وجود معادلات غیرخطی با متغیرهای مختلط، ناپیوستگی فضای حل، تنش های مغناطیسی و محدودیت های حرارتی، باعث شده در طراحی این موتورها به روش های کلاسیک، اغلب از مدل های خطی سازی شده استفاده شود که منجر کاهش دقت در طراحی می گردد. عدم نیاز به محاسبات پیچیده ریاضی از قبیل گرادیان و هسیان، مزیت مهم الگوریتم ژنتیک نسبت به تکنیک های NLP2 است. به همین جهت الگوریتم ژنتیک یک ابزار مناسب در طراحی بهینه یک موتور القایی است. گاهی به علت تغییر ترانسفورماتورهای موجود در پست یک کارخانه صنعتی و به طور کلی به دلیل تغییر ولتاژ، تبدیل ولتاژ ورودی الکتروموتورهای موجود در واحد صنعتی نیاز است. در این حالت با فرض سالم بودن سیم پیچی روتور و هسته های استاتور و روتور الکتروموتور مذکور، به شرط رعایت استانداردهای بین المللی، تجدید سیم بندی استاتور مجاز است. شبیه سازی روی یک موتور القایی سه فاز 2 قطب، 50 هرتز، و 260 کیلووات برای تبدیل ولتاژ 6600 به 3300 ولت انجام شده است. فرایند بهینه سازی به کمک الگوریتم ژنتیک برای حداقل سازی تابع هزینه انجام شده که در این مقاله حداقل سازی تابع هزینه به همراه نتایج شبیه سازی آورده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی به کمک الگوریتم ژنتیک در مقایسه با نتایج حاصل از شبیه سازی با استفاده از نرم افزار طراحی ماشین SMART، حاکی از کاهش وزن نهایی سیم پیچی و کاهش هزینه است.