Állandómágneses szinkron járműgenerátor vizsgálata

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Balázs Gergely György
Villamos Energetika Tanszék

Szakdolgozatomban egy háromfázisú állandómágneses szinkron járműgenerátor ellenőrző számítását mutatom be. A számítások célja annak meghatározása, hogy a vizsgált gép alkalmas-e 10 kW-os teljesítmény leadására egy jármű 56 V-os egyenkörére. A fejlesztés alatt lévő generátor modelljeit a Prestolite cégtől kaptam meg, vizsgálataimat erre alapoztam.

A dolgozatban először megvizsgálom a járműgenerátorokkal szemben támasztott követelményeket, különös tekintettel a szinkron gépekre. A gép forgórésze beágyazott állandó mágnesekkel rendelkezik, emiatt leírom az ezzel a kialakítással járó előnyöket és hátrányokat.

Következő lépésként a végeselemes szimulációkra alapozva felveszem a gép légrésindukciójának kerületszerinti eloszlását. Az eloszlás alapján kiszámítom az alapharmonikus értékét. Rövid számítás során bemutatom, hogy a forgórész kialakítása miatt a mágnesből kilépő fluxusok 40-50%-a szórási fluxusként az állórészt nem érintve a rotoron keresztül záródik.

A gép mágneses körének vizsgálata során összevetem az analitikus számítások és a futtatott szimulációk eredményeit, megvizsgálom a beágyazott mágnesek munkapontját. A gépre közelítések alkalmazásával kiszámítom a fellépő induktivitások és a váltakozó áramú tekercsellenállások értékét, majd ennek segítségével felrajzolom a villamos helyettesítő kapcsolását, illetve a benne szereplő fázismennyiségekre a fazorábrát.

A tekercsveszteségek, vasveszteségek és mechanikai veszteségek kiszámítása után meghatározom a vizsgált gép hatásfokát. A kapott eredmények alapján a gép a hasonló teljesítményű körmöspólusú generátorhoz viszonyítva megfelelő paraméterekkel rendelkezik. Tekintettel arra, hogy a veszteségek nagy része a fordulatszámtól erősen függ, a számításokat megismételtem két alapvető jellemző változtatása után. A gép fordulatszámát jelentősen csökkentve, azonban az alkalmazott mágnes szélességet megnövelve a hatásfok 20%-ot javult.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.