Thesis (M.Sc.)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 122-125.

Active magnetic bearings (AMB) have been successfully used for high-speed rotors in
the industry due to their frictionless suspension, no-contact supports, and ability to control
the rotor position and damp the rotating vibrations. For the same load-carrying capacity,
AMBs have a larger volume compared to the other conventional bearings. The design
procedure of AMBs have been used to obtain the initial dimensions of AMB for certain
load carrying capacities. Design optimization problem has been modeled and developed
to minimize the volume of the initially designed AMB, while keeping the same required
capacity. Objective function and design constraints equations for the optimization
problem have been developed. Sequential quadratic programming optimization method
)SQP( and genetic algorithm )GA( techniques have been applied to solve the optimization
problem. Various problems have been solved for 8 poles and 12 poles AMBs
configurations. In addition, an industrial case study of 16 poles magnetic bearing for high-
speed rotor has been studied. The optimization results show that the volume of the
optimized bearings is reduced compared to the initial design, and thus the optimization
results reduce the size of the AMB, saving material, space and cost.

تتميز كراسي المحاور المغناطيسية بعدم وجود احتكاك او تلامس للعمود الدوار و توفر القدرة على التحكم في مركز الدوار و تخميد الاهتزازات ولكن يعتبر حجمها كبير لنفس الأحمال مقارنة بكراسي المحاور التقليدية. تقدم هذه الرسالة نموذجا للوصول إلى التصميم الأمثل فقد تم عمل تصميم مبدئي لكراسي المحاور المغناطيسية و تطوير النموذج الرياضي لحل مسألة التصميم الأمثل لكرسي المحور المغناطيسي للوصول للحجم الأصغر مع الحفاظ على نفس قدرة الحمل المطلوبة و تم استنتاج دالة الهدف و معادلات قيود التصميم و ذلك باستخدام خوارزمية التحسين التسلسلية والخوارزمية الجينية . تم تطبيق طريقة التصميم الأمثل على كراسي مغناطيسية مختلفة الأحمال ذات 8 و 12 قطبا وايجاد التصميم الأمثل لكرسي مغناطيسي ذو 16 قطبًا لدوار صناعي عالي السرعة مع قطر كبير وقدرة حمل عالية و قد أثبت النتائج نجاحا في تصغير حجم الكرسي مقارنة بحجم الكرسي الناتج عن التصميم المبدئي .

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.