| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη των λειτουργικών μεγεθών μίας σύγχρονης γεννήτριας αξονικής ροής μόνιμων μαγνητών στην υγιή και εσφαλμένη κατάσταση λειτουργίας, καθώς και την διάγνωση σφαλμάτων μέσω της φασματικής ανάλυσης των ηλεκτρομαγνητικών μεγεθών της, ώστε να αποφευχθεί η αποσυναρμολόγηση της. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών.
Για την ανάλυση της γεννήτριας, χρησιμοποιείται το λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων Opera 3D της Cobham που δίνει την δυνατότητα υπολογισμού των ηλεκτρομαγνητικών μεγεθών της, στην μόνιμη κατάσταση λειτουργίας. Χρησιμοποιώντας το λογισμικό αυτό, πραγματοποιείται εισαγωγή σφαλμάτων απομαγνήτισης και στατικής εκκεντρότητας στη σύγχρονη γεννήτρια αξονικής ροής. Η υπό μελέτη τριφασική γεννήτρια εξομοιώθηκε με το ανωτέρω λογισμικό. Επίσης η μηχανή κατασκευάστηκε στα πλαίσια προηγούμενης διπλωματικής εργασίας του εργαστηρίου.
Αρχικά, διεξάγεται μελέτη των λειτουργικών μεγεθών της γεννήτριας στην υγιή κατάσταση λειτουργίας, για το πόσο ευνοϊκό είναι το υλικό του δρομέα να είναι σιδηρομαγνητικό, καθώς και για το πόσο πλεονεκτεί η τοπολογία διπλού δρομέα έναντι της τοπολογίας μονού δρομέα.
Στο επόμενο βήμα, εισάγεται το σφάλμα απομαγνήτισης δύο γειτονικά απομαγνητισμένων μαγνητών στον δρομέα της γεννήτριας και μετά πραγματοποιείται σύγκριση των λειτουργικών μεγεθών της στην κατάσταση αυτή με την υγιή. Αμέσως μετά, βρίσκονται οι αρμονικές συχνότητες που μπορούν να θεωρηθούν υπογραφές για το σφάλμα και εξετάζεται εάν επηρεάζονται οι συχνότητες και τα πλάτη των αρμονικών αυτών, από τις διαφορετικές καταστάσεις στροφών δρομέα και φόρτισης, καθώς και από το υλικό δρομέα. Επιπλέον, γίνεται σύγκριση των παραπάνω αποτελεσμάτων με τα αποτελέσματα των πειραματικών μετρήσεων που πάρθηκαν από την γεννήτρια του εργαστηρίου.
Στη συνέχεια, διεξάγεται εύρεση των υπογραφών του σφάλματος για το ίδιο σφάλμα απομαγνήτισης στην τοπολογία διπλού δρομέα, με στόχο να εξακριβωθεί ότι θα εμφανισθούν οι ίδιες αρμονικές σφάλματος με την τοπολογία μονού δρομέα. Επίσης, πραγματοποιείται μελέτη για το σφάλμα απομαγνήτισης δύο μη γειτονικά απομαγνητισμένων μαγνητών στην τοπολογία γεννήτριας μονού δρομέα, έχοντας ως σκοπό να δημιουργηθεί μία εικόνα για το είδος των αρμονικών σφάλματος που δημιουργεί η κάθε τοπολογία σφάλματος απομαγνήτισης.
Τέλος, μελετώνται δύο είδη σφαλμάτων στατικής εκκεντρότητας, το σφάλμα που προκαλείται λόγω γωνιακής στρέψης του δρομέα και το σφάλμα λόγω μετατόπισης του δρομέα. Για τα παραπάνω σφάλματα μελετάται η βαρύτητα των επιπτώσεων σε κάθε ηλεκτρικό μέγεθος της γεννήτριας.
|
|---|
