Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη σχεδίαση μιας σύγχρονης γεννήτριας μόνιμων μαγνητών, για εφαρμογή σε έναν υδροστρόβιλο straflo. Σκοπός είναι η σχεδίαση μιας τριφασικής γεννήτριας μόνιμων μαγνητών, της οποίας η δομή θα είναι κατάλληλη ώστε να εφαρμοστεί σε υδροστρόβιλο straflo των 20W και να λειτουργεί με τον βέλτιστο τρόπο. Κατά τον σχεδιασμό, η γεννήτρια πρέπει να διαμορφωθεί ώστε να είναι ικανή να αξιοποιεί τη διαθέσιμη ισχύ που της αποδίδει ο υδροστρόβιλος.
Αρχικά πραγματοποιείται βιβλιογραφική διερεύνηση των τύπων υδροστροβίλων και των χαρακτηριστικών που παρουσιάζουν, δίνοντας έμφαση σε αυτά που οδήγησαν στην επιλογή ενός straflo υδροστροβίλου για την συγκεκριμένη εφαρμογή. Εν συνεχεία, παρουσιάζονται βασικές έννοιες του μαγνητικού πεδίου και τα χαρακτηριστικά των μαγνητικών υλικών που έχουν ουσιαστικό ρόλο στην κατασκευή των μηχανών ενώ αναλύονται και οι τοπολογίες των μηχανών μόνιμων μαγνητών και των κατασκευαστικών μερών τους. Η ανάλυση αυτή συντέλεσε στην επιλογή των χαρακτηριστικών της μηχανής που σχεδιάστηκε.
Γνωρίζοντας τις προδιαγραφές της γεννήτριας, που προέκυψαν από την μελέτη του υδροστροβίλου στην διπλωματική εργασία του Αποστόλη Ζευγαρά «Κατασκευή υδροστροβίλου δικτύου ύδρευσης», αναπτύσσεται η μεθοδολογία για την προκαταρκτική σχεδίαση της γεννήτριας, με τυπικές τιμές φορτίσεων. Έπειτα, γίνεται εισαγωγή στο λογισμικό Opera που χρησιμοποιήθηκε για τη σχεδίαση και την προσομοίωση της μηχανής, το οποίο βασίζεται στη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και σχεδιάστηκε μια υπάρχουσα μηχανή μόνιμων μαγνητών με γνωστά χαρακτηριστικά λειτουργίας, ώστε να γίνει η πρώτη γνωριμία με το περιβάλλον.
Ακολουθεί ο σχεδιασμός της γεννήτριας στο Opera, επιλέγοντας κατάλληλα υλικά για την κατασκευή της και παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των δοκιμών που εκτελέστηκαν σε λειτουργία εν κενώ και υπό φορτίο. Τα αποτελέσματα αυτά αφορούν την τάση, το ρεύμα τυλίγματος και την ηλεκτρομαγνητική ροπή και καθόρισαν τις αλλαγές που έγιναν στο αρχικό σχέδιο μέχρι να διαμορφωθεί το τελικό. Το τελικό σχέδιο της γεννήτριας ικανοποιεί τις προδιαγραφές που ορίστηκαν, με ηλεκτρική ονομαστική ισχύ 23W.
|