BADANIE WPŁYWU UŁAMKOWEJ LICZBY SZCZELIN BIEGUNÓW NA GENERACJĘ TURBINY WIATROWEJ PRZY UŻYCIU ULEPSZONEGO ALGORYTMU OPTYMALIZACJI CĘTKOWANEJ HIENY

The design of machines with permanent magnets is actively developing day by day and is often used in wind energy. The main advantages of such variable speed drives are high efficiency, high power density and torque density. When designing a wind generator with two rotors and permanent magnets, it is necessary to solve such a problem as the correct choice of the number of poles and slots to increase efficiency and minimize the cost of the machine. In this work, an improved spotted hyena optimization algorithm is used to obtain the optimal combination of slots and poles. This optimization algorithm makes it possible to obtain the number of fractional slots per pole and evaluate the operating efficiency of a wind generator with a double rotor and ferrite magnets. At the first stage of machine design, various combinations of slots are installed. Next, the optimal combination is selected from various slot-pole combinations, taking into account the Enhanced Spotted Hyena Optimization (ESHO) algorithm, in which a multi-objective function is configured. Accordingly, the multi-objectives are the integration of reverse electromotive force, output torque, gear torque, flux linkage, torque ripple along with losses. Analysis of the results obtained shows that the proposed algorithm for determining the optimal slot combination is more efficient than other slot combinations. It has also been found that the choice of slot and pole combination is critical to the efficient operation of permanent magnet machines.Projektowanie maszyn z magnesami trwałymi aktywnie rozwija się z dnia na dzień i jest często wykorzystywane w energetyce wiatrowej. Głównymi zaletami takich napędów o zmiennej prędkości są wysoka sprawność, wysoka gęstość mocy i gęstość momentu obrotowego. Podczas projektowania generatora wiatrowego z dwoma wirnikami i magnesami trwałymi konieczne jest rozwiązanie takiego problemu, jak prawidłowy dobór liczby biegunów i szczelin w celu zwiększenia wydajności i zminimalizowania kosztów maszyny. W niniejszej pracy zastosowano ulepszony algorytm optymalizacji hieny plamistej w celu uzyskania optymalnej kombinacji szczelin i biegunów. Ten algorytm optymalizacji umożliwia uzyskanie liczby ułamkowych szczelin na biegun i ocenę wydajności operacyjnej generatora wiatrowego z podwójnym wirnikiem i magnesami ferrytowymi. Na pierwszym etapie projektowania maszyny instalowane są różne kombinacje szczelin. Następnie wybierana jest optymalna kombinacja spośród różnych kombinacji szczelin i biegunów, biorąc pod uwagę algorytm Enhanced Spotted Hyena Optimization (ESHO) (ulepszony algorytm optymalizacjihieny cętkowanej hieny), w którym skonfigurowana jest funkcja wielocelowa. W związku z tym, celami wielozadaniowymi są integracja odwrotnej siły elektromotorycznej, wyjściowego momentu obrotowego, momentu obrotowego przekładni, połączenia strumienia, tętnienia momentu obrotowego wraz ze stratami. Analiza uzyskanych wyników pokazuje, że proponowany algorytm określania optymalnej kombinacji szczelin jest bardziej wydajny niż inne kombinacje szczelin. Stwierdzono również, że wybór kombinacji szczelin i biegunów ma kluczowe znaczenie dla wydajnej pracy maszyn z magnesami trwałymi

RESEARCH THE EFFECT OF THE FRACTIONAL NUMBER SLOTS OF POLE ON WIND TURBINE GENERATION USING THE ENHANCED SPOTTED HYENA OPTIMIZATION ALGORITHM

The design of machines with permanent magnets is actively developing day by day and is often used in wind energy. The main advantages of such variable speed drives are high efficiency, high power density and torque density. When designing a wind generator with two rotors and permanent magnets, it is necessary to solve such a problem as the correct choice of the number of poles and slots to increase efficiency and minimize the cost of the machine. In this work, an improved spotted hyena optimization algorithm is used to obtain the optimal combination of slots and poles. This optimization algorithm makes it possible to obtain the number of fractional slots per pole and evaluate the operating efficiency of a wind generator with a double rotor and ferrite magnets. At the first stage of machine design, various combinations of slots are installed. Next, the optimal combination is selected from various slot-pole combinations, taking into account the Enhanced Spotted Hyena Optimization (ESHO) algorithm, in which a multi-objective function is configured. Accordingly, the multi-objectives are the integration of reverse electromotive force, output torque, gear torque, flux linkage, torque ripple along with losses. Analysis of the results obtained shows that the proposed algorithm for determining the optimal slot combination is more efficient than other slot combinations. It has also been found that the choice of slot and pole combination is critical to the efficient operation of permanent magnet machines