Rüzgar türbinleri için; düşük hızlı, sürekli mıknatıslı, yumuşak manyetik kompozit malzemeli, senkron generatör tasarımı, optimizasyonu ve üretimi
Design, optimization and production of low speed, permanent magnet sychronous generator with soft magnetic composite for wind turbine
- Tez No: 329626
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM ŞENOL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Sürekli mıknatıslı senkron makinaların (SMSM) rüzgar türbinlerinde kullanımı son zamanlarda oldukça ilgi uyandırmıştır. Özellikle gelişen teknoloji ile birlikte makina tasarımlarındaki iyileşmeler sürekli mıknatıslı senkron makinaların önemini daha da artırmıştır. Ayrıca malzeme teknolojisindeki gelişmeler elektrik makinalarında hem daha az maliyetli hem de tasarımsal kolaylıklar sağlamıştır. Sürekli mıknatıslı senkron makinalar oluk/kutup oranının tam ve kesirli olması durumuna göre ikiye ayrılmaktadır. Oluk/kutup oranının kesirli olması durumunda elde edilen makine modeline kesirli oluklu sürekli mıknatıslı senkron makine denmektedir. Son yıllarda, kesirli oluklu senkron makinalar düşük moment dalgalanması ve düşük vuruntu momentine sahip olduğundan dolayı oldukça önem kazanmıştır. Bu çalışmada öncelikle stator kısmında yumuşak manyetik kompozit (YMK) malzeme kullanılan SMSM makinanın 2 boyutlu manyetik eşdeğer devresi (MED) oluşturuldu. Oluşturulan manyetik eşdeğer devrenin doğruluğu sonlu elemanlar yöntemi ile doğrulandı. YMK malzemeleri, elektrik makinalarında kullanıldığında akı 3 boyutlu bir yol izler. Bundan dolayı literatür incelendiğinde yapılan çalışmalarda YMK malzemeli makinaların analizi için 3 boyutlu analiz yapılmıştır. 3 boyutlu sonlu elemanlar analizi oldukça zaman almaktadır. Çalışmada kullanılan 2 boyutlu MED analizi sayesinde analiz süresi oldukça kısaltılmıştır. Oluşturulan MED yöntemi ile SMSM?nın momenti ve endüklenen gerilim hesaplanmıştır. Tez çalışmasında, oluşturulan optimizasyon algoritması kullanılarak prototip makina üretimi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca endüklenen gerilimi ölçmek için özel olarak kurulan deney düzeneği ile üretilen makinanın testleri yapılmış ve elde edilen sonuçların 3D SEY değerleri ve 2D MED ile karşılaştırmaları yapılarak önerilen yöntemin deneysel çalışma ile doğrulanması amaçlanmıştır. Elde edilen sonuçlardan üretilen prototip ile tasarlanan algoritmanın uyum içinde olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Usage of permanent magnet synchronous machines in wind turbines recently become more of an issue. The breakthroughs in permanent magnet synchronous machines through the latest technologies, especially about machine design, raise the importance of those machines. Moreover, developments in materials technology implement the development of cost effective and profitable products on electric machines. Permanent magnet synchronous machines divide into two parts according as the situation of slot/pole proportion is integer or fractional. In case of the the slot/pole proportion is fractional, the composed machine is called float corrugated permanent magnet synchronous machine. Float corrugated permanent magnet synchronous machines became more than an issue due to having low moment fluctation and low knocking moment. In this work, the 2D magnetic equivalent circuit (MEC) of permanent magnet synchronous machine, which includes SMC in its stator part, was composed and stated magnetic equivalent circuit was verified by finite element method. When SMC materials are used in electric machines, flux flows in 3D. Because of that as the literature is researched, 3D method is used to analysis the SMC-used machines. 3D finite element method takes quite long time. Thank to 2D MEC analysis that was used in our work, the analysis period become remarkably shorter. Also moment and back-EMF of permanent magnet synchronous machine were calculated through the developed MEC method. In the thesis study, production of prototype machine is actualized through the developed optimization algorithm. Besides testing of the produced machines is practiced and it is aimed to undertake empirical study to validate the offered method by comparing the results with the 3 FEA and 3D MEC values. It is seen by the results that the produced prototype and the developed algorithm are matching properly.
Benzer Tezler
- Değişken hızlı rüzgar türbinlerinin tasarımı ve denetimi
Design and control of variable speed wind turbines
ÖZHAN ATMACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KARABACAK
- Simulation and experimental analysis of doubly-fed induction generator under grid faults
Şebeke hata durumunda çift beslemeli asenkron generatörün simulasyon ve deneysel analizi
YUSUF YAŞA
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN MEŞE
- Recycling of neodymium-iron-boron magnets by nitration, selective roasting and water leaching
Neodimiyum-demir-bor mıknatısların nitrasyon, seçkili kavurma ve suda çözünenleri ayırma yıkaması ile geri dönüşümü
EMİR AKTAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
- Application of MPPT algorithms in small scale PMSG based WECS
Küçük ölçekli PMSG tabanlı WECS'de MPPT algoritmalarının uygulaması
ARDAVAN MAGHSADHAGH
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LALE ERGENE
- Rüzgâr enerjisi dönüşüm sistemlerinde kullanılan generatörlerin denetimi
Controlling of generators in wind energy conversion systems
ZAFER ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. AHMET SERDAR YILMAZ