Analiza elektromagnetnih in mehanskih lastnosti sinhronskega motorja s trajnim magnetomRupnik, Urban (Avtor)
Miljavec, Damijan (Mentor)
sinhronski motor s trajnimi magnetisklopljena analizaelektromagnetna analizamehanska analizaelektromagnetni navormehanski odzivvibracijeAnsysV pričujočem delu je predstavljena problematika elektromehanskih sil v sinhronskem motorju s trajnimi magneti BG19. Omenjene sile so vir vibracij in posledičnega zvočnega pritiska. Za izračun sil je potrebno analizirati elektromagnetne razmere v motorju in nato rezultate te analize uporabiti v mehanskem časovnem odzivu motorja. Z meritvijo pospeškov mehanskega odziva motorja smo nakazali tudi ostale probleme, ki se zaradi magnetnih in mehanskih razmer pojavijo v motorju, in kakšne so njihove posledice.
Izračun poteka gostote magnetnega pretoka v zračni reži temelji na že obstoječem analitičnem izračunu. Rezultate smo uporabili za izračun elektromagnetnega navora na gredi, te pa smo nato uporabili pri analizi mehanskega odziva in magnetnih sil. Zapisali smo osnovne enačbe za torzijsko nihanje in jih izračunali s programom Matlab. V programu Ansys, ki temelji na metodi končnih elementov, smo zgradili model motorja BG19. Z njim smo validirali analitične rezultate, dobljene na podlagi osnovnih enačb torzijskega nihanja. Za ovrednotenje učinkovitosti modela, smo opravili elektromehanske meritve na motorju iz proizvodnje.
Prvi rezultat magistrskega dela prikazuje dobro ujemanje časovnega mehanskega odziva rotorja z analitičnim izračunom z uporabo metode Maxwellovega napetostnega tenzorja in numeričnega izračuna s programom Ansys, ki temelji na metodi končnih elementov. Drugi, ključnejši, pa je ujemanje analitičnega izračuna frekvenc pospeškov na statorju z eksperimentalnimi meritvami, opravljenimi s pospeškomerom.
Naloga je prvi korak k sklapljanju elektromagnetnih in mehanskih stanj v motorju. Implementira se jo lahko kot nadgradnja programov za izračun gostote magnetnega pretoka v zračni reži motorja za namen predvidevanja odziva rotorja z bremenom v delovni točki.
Algoritmi in programska koda, ki je bila razvita v tej nalogi z dodatnimi optimizacijskimi algoritmi, se lahko uporabi za načrtovanje elektromotorja ne samo z vidika najboljšega izkoristka in elektromagnetnih stanj, ampak tudi z vidika vibriranja motorja in nato hrupa.20172017-09-21 11:14:44Magistrsko delo/naloga95795VisID: 39621sl