Analytical bi-objective optimization of magnetic gear for wind turbine
Optimisation bi-objectif explicite d'un multiplicateur magnétique pour l'éolien
Abstract
This article deals with a bi-objective mass-efficiency optimization approach of a magnetic gear for high power wind turbine applications (a few MW). This optimization evaluates the magnetic performances of the magnetic gear from a magnetostatic analytical model based on Laplace's and Poisson's equation resolutions. This model permits to determine the magnetic torque, eddy current losses in magnets, iron losses in yokes and also iron losses in pole pieces by coupling this model with a permeance network. Finally, a particle swarm optimization algorithm (PSO) is implemented to optimize mass of active parts and efficiency of a 6 MW magnetic gear.
Cet article présente une démarche d'optimisation bi-objective masse-rendement d'un multiplicateur magnétique pour l'éolien de forte puissance (plusieurs MW). Cette optimisation évalue les performances magnétiques du multiplicateur à partir d'un modèle magnétostatique explicite basé sur la résolution formelle des équations de Laplace et de Poisson. Ce modèle permet alors de déterminer le couple magnétique, les pertes par courants induits dans les aimants, les pertes dans les culasses et aussi dans les plots en couplant ce modèle avec un réseau de perméances. Enfin, un algorithme d'optimisation par essaims particulaires (PSO) est mis en oeuvre pour optimiser la masse des parties actives et le rendement d'un multiplicateur magnétique de 6 MW.
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