izpis_h1_title_alt

Analiza elektromagnetnih in mehanskih lastnosti sinhronskega motorja s trajnim magnetom
RUPNIK, URBAN (Avtor), Miljavec, Damijan (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (6,61 MB)

Izvleček
V 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.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:sinhronski motor s trajnimi magneti, sklopljena analiza, elektromagnetna analiza, mehanska analiza, elektromagnetni navor, mehanski odziv, vibracije, Ansys
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga (mb22)
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2017
Število ogledov:202
Število prenosov:195
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
 
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
:
Objavi na: Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Analysis of electromagnetic and mechanical properties of a permanent magnet motor
Izvleček:
The thesis addresses problems of electromechanics forces in synchronous motor with permanent magnets (type BG19). This forces are source of vibration and air pressure oscillation. To define forces we need to analyze electromagnetic conditions in the motor. This analysis is the base to define mechanical transient response of motor. With experimental measurements on motor response we indicated also some further problems of magnetic and mechanical conditions appearing in the motor, and their consequences. Calculations of magnetic field density in the air gap preformed in this master thesis are based on previously developed analytical. Results of these calculations are used to define electromagnetic torque on the shaft, magnetic forces, and also mechanical response analysis. Differential equations for torsional oscillation are then numerically solved using Matlab software package. Validation of analytical results for torsional oscillations was done on a model of BG19 motor using Ansys software, which is based on finite element method. Evaluation of the developed numerical model was made with electromechanical experiments performed on a motor from serial production. The results of the master thesis showed a good agreement between the result of transient mechanical response of rotor with analytical calculation on Maxwell stress tensor method and numerical calculations with program Ansys based on finite element method. In addition, a good agreement was obtained also between analytical calculation and experimental measurements of stator acceleration frequency spectrum. The work done in this master thesis is the first step toward efficient coupling of electromagnetic and mechanical phenomena describing the behavior of electrical machines. The important applicability of this approach is that it can be implemented as an upgrade for existing software programs used for calculation of magnetic field density within the motor air gap. This can be of great importance for prediction of mechanical motor response operating in a given working point. The algorithms and the program code developed in this master thesis upgraded with optimization methods and previously described software programs can be used as an efficient tool for the electrical machine designing with optimum electromagnetic and mechanical properties. This means the design of the machine with high efficiency and reduced vibration and noise.

Ključne besede:synchronous motor with permanent magnet, coupled analysis, electromagnet analysis, mechanical analysis, electromagnetic torque, mechanical response, vibrations, Ansys

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj