1kW contactless slip ring design using series-series resonant converter topology
Seri-seri rezonant çevirici ile 1kW kablosuz bilezik tasarımı
- Tez No: 679842
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OZAN KEYSAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bilezik sistemleri sargı rotorlu senkron makinelerde dönüş sırasında gerekli rotor uyartısını sağlamakta kullanılır. En temel olarak karbon fırçalara ve bakır bilezik şeklinde halkalara sahiptir. Dönüş sırasında güç aktarımı fırçaların bileziklere sürekli olarak sürtmesi ile sağlanmasına rağmen karbon fırçalar zamanla sürtümeye bağlı olarak zarar görmektedir. Bu durumu engellemek için rotor kısmına ufak bir sabit mıknatıslı motor koyulabilir ancak bu motorlar düşük hızlarda problem ortaya çıkartmaktadır. Bu tezde, hata toleransı yüksek bir kablosuz kontak halkası tasarlanması amaçlanmaktadır. Tasarlanan systemin sargı rotorlu senkron makinelerede kullanılması, fiziksel kontağın elenmesi ve yalnızca mekanik limitlere takılan geniş bir çalışma hız aralığı olması amaçlanmaktadır. Sistem güvenilirliğini arttırmak için modüler yapı kullanılmıştır. Güç aktarımı iki verici ve dört alıcı ile sağlanmaktadır. Alıcı modüllerin çıkışları paralel bağlanmış ve ortak DC bara elde edilmiştir. Sistemde seri-seri kompenzasyon topolojisi kullanılmıştır. Sistem tasarımı sırasında ortaya çıkan akım dağılımı problemi ilk olarak analitik olarak çözülmüş ve alıcılar arasına ortak induktans ve alıcı rezonans frekansını değiştirme metotları ortaya çıkarılmıştır. 1~kW bir prototip sistem ile bu etkiler deneysel olarak doğrulanmıştır. İlk sistemde akım dağılımı iyileşmesine rağmen, hata toleransını arttırmak için orta kısıma ek bir rezonatör koyulmuştur. Yeni sistemi test etmek için yeni bir prototip kurulmuş ve bu sistem döner şafta takılmıştır. Sistem testleri sonunda hata toleransının arttırıldığı gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Slip rings are often used in wound rotor synchronous machines to supply required field excitation during rotation. They mainly consist of carbon brushes and copper rings where the power transmission is achieved by constant friction, which results in mechanical wear over time. To eliminate the contact, brushless exciters are used. However, their low-speed operation is problematic. Therefore, in this thesis, the aim is to design a contactless slip-ring with improved fault tolerance to supply the required field current without physical contact and with a wide speed range limited solely by mechanical limitations. To achieve high reliability, modular design is employed. The power transfer is achieved by two transmitters and four receivers whose outputs are connected in parallel to form a common DC-bus. The system is series-series compensated. The problem of current/power-sharing is solved first analytically with the introduction of cross-coupling and intentional detuning. Then a 1 kW system is designed to experimentally verify the proposed methods. While an increased power-sharing is observed, to further increase the fault tolerance, a middle-stage resonator is added, and an experimental setup is built. Finally, the presented system is mounted on a rotating shaft, and improved fault tolerance compared to conventional single transmitter single receiver inductive power transfer systems is achieved.
Benzer Tezler
- Design and implementation of double stage starter/generator for hybrid propulsion systems
Hibrit itki sistemleri için çift kademe starter/generator tasarımı ve uygulaması
SAMİ ARSLAN
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞBA SELCEN NAVRUZ
PROF. DR. İRES İSKENDER
- Yarı dalgıç bir askeri platform tasarımı ve bu platformun hidrodinamik özelliklerinin incelenmesi
Design and hydrodynamic analysis of a semi-submersible naval platform
UTKU CEM KARABULUT
Doktora
Türkçe
2025
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ BARLAS
- Comparison of the carbon capture systems for onboard application and voyage performance investigation by a case study
Gemiler için karbon yakalama sistemlerinin karşılaştırılması ve sefer performansının örnek bir uygulamayla incelenmesi
BUĞRA ARDA ZİNCİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DENİZ
- Süt endüstrisi atıksu arıtma tesisinin enerji verimliliğinin iyileştirilmesi
Energy-efficient upgrading of a large dairy industry waste water treatment plant
EBUBEKİR AKKOYUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- Kayaçların kazılabilirlik ve jeoteknik özelliklerinin kollu galeri açma makinelerinin kazı hızları üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation into cuttability characteristics of rocks and geotechnical factors affecting the advance rates of roadheaders
KOUROSH SHAHRİAR