Rüzgar türbinleri için karşılaştırmalı kalıcı mıknatıslı senkron generatör tasarımı ve analizi
Comparative design and analysis of permanent magnet synchronous generator for wind turbines
- Tez No: 504890
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜMTAZ MUTLUER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Rüzgâr türbini, doğrudan tahrikli KMSG, konsantre ve dağıtılmış sargı, tasarım ve analiz programı, sonlu elemanlar yöntemi, Wind turbine, direct-drive PMSG, concentrated and distributed winding, design and analysis program, analysis of finite element methods
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 121
Özet
Fosil yakıtlı kaynakların sınırlı olması ve yakın bir zamanda tükeneceği gerçeği tüm dünyanın yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgisini arttırmaktadır. Türkiye enerji üretiminin yaklaşık %60'ını fosil kaynaklı yakıtlardan karşılamaktadır. Ülkemizdeki mevcut oranın daha da düşürülebilmesi için hidroelektrik, rüzgâr, güneş, jeotermal, biyokütle, dalga ve akıntı gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının ekonomiye kazandırılması ve enerji kaynak çeşitliliğinin artırılması gerekmektedir. Aynı zamanda rüzgâr enerjisi, hidroelektrik enerjiden sonra ikinci sırada yer alan en yaygın yenilenebilir enerji kaynağıdır. Rüzgâr enerjisi santrali kurulumu sektöründe yerli şirketlerin yer almasına rağmen mevcut işletmelerde kullanılan rüzgâr türbinlerinin çoğu yabancı firmalardan ithal edilmektedir. Dolayısıyla rüzgâr enerjinin yaygınlaştırılmasının yanı sıra yerli ve yüksek verimli rüzgâr türbin sistemlerinin üretimine ihtiyaç duyulmaktadır. Aksi takdirde rüzgâr enerjisi sektöründe dışa bağımlılık devam edecektir. Bu tez çalışmasında rüzgâr türbin uygulamaları için konsantre ve dağıtılmış sargılı iki farklı 20 kW anma güçlü doğrudan tahrikli kalıcı mıknatıslı senkron generatör tasarımı ve analizi gerçekleştirilmiştir. Dolayısıyla oluk kutup kombinasyonunun ve sarım tipinin generatör çıkış performansına olan etkileri incelenmiştir. KMSG'ün matematiksel modellemesinden istifade edilerek MATLAB GUI ara yüz bileşeninde analitik tasarım simülasyon programı hazırlanmıştır. Bu programda elde edilen sonuçlar sonlu elemanlar analizi sonuçlarıyla da karşılaştırılmıştır. Tasarımda kullanılan analiz programları ANSYS'in RMXprt, Maxwell 2D ve Simplorer bileşenleridir. Yapılan her iki tasarım karşılaştırıldığında konsantre sargılı KMSG'ün düşük vuruntu momentine, düşük toplam harmonik bozuluma ve yüksek verime sahip olduğu elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The limited availability of fossil-fueled resources and the fact that they will soon be consumed will increase the interest of the whole world to renewable energy sources. Approximately 60% of Turkey's energy production supplies from fossil fuels. Renewable energy sources such as hydroelectric, wind, solar, geothermal, biomass, wave and stream must be earned an economy and energy resource diversity must be increased in order to further reduce the current rate in our country. At the same time, wind energy is the second most common renewable energy source after hydraulic energy. Despite the presence of domestic companies in the wind energy plant installation sector, most of the wind turbines used in the existing plant are imported from foreign companies. Therefore, in addition to the expansion of wind energy, there is a need for the production of domestic and high efficiency wind turbine systems. Otherwise, external dependency will continue in the wind energy sector. In this thesis, two different 20 kW rated direct-drive permanent magnet synchronous generator designs and analyzes were carried out for concentrated and distributed windings for wind turbine applications. Therefore, the effects of the slot pole combination and the winding type on the generator output performance have been investigated. An analytical design simulation program was prepared in the MATLAB GUI interface component by using the mathematical modeling of PMSG. The results obtained in this program are also compared with the results of the finite element analysis. The analysis programs used in the design are RMxprt, Maxwell 2D and Simplorer components of ANSYS. Compared with the two designs, the concentrated winding PMSG was found to have low cogging torque, low total harmonic distribution and higher efficiency.
Benzer Tezler
- Design of a modular, axial-flux direct drive permanent magnet generator for wind turbines
Rüzgar türbinleri için modüler, eksenel akılı doğrudan sürüşlü kalıcı mıknatıslı bir generatör tasarımı
AYDIN BAŞKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OZAN KEYSAN
- Manyetik kaldırma sisteminin doğadan esinlenen optimizasyon algoritmaları ile çok amaçlı optimizasyon tabanlı kesirli mertebeden PID kontrolör tasarımı
Multi-objective optimization based fractional order PID controller design with nature inspired optimization algorithms of magnetic levitation system
GÖRKEM MELİH KIRANEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BANU AYYILDIZ
- Bulanık topsis yöntemiyle rüzgar türbin kanat atıkları için en uygun bertaraf yönteminin belirlenmesi: Bir örnek çalışma
Determination of the most appropriate disposal method for wind turbine blade wastes with the fuzzy topsis method: A case study
KÜBRA ATALAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SAMET ÖZTÜRK
- Spar tipi açık deniz yüzer rüzgar türbini (S-FOWT) modellenmesi ve verimlerinin CFD ortamında karşılaştırmalı analizi
Spar type floeating offshore wind turbine (S-FOWT) modeling and comparative analysis of efficiency in CFD environment
MERT YANYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN KARAGÖZ
- Comparative analysis of MPPT techniques for solar and wind systems under different operating conditions
Farklı çalışma koşulları altında güneş ve rüzgar sistemleri için MPPT tekniklerinin karşılaştırmalı analizi
MUHAMMAD SAEED AHMAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtılım ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT SÜNTER