|
Abstract:
|
Tämä diplomityö on osa Kauppa- ja teollisuusministeriön Nemo 2-tutkimusohjelmaa ( uusiutuvien energiamuotojen ja teknologioiden tutkimusohjelma ). Nykyiset kaupalliset tuulivoimalaratkaisut perustuvat lähes täysin tuuliturbiiniin, ylennysvaihteeseen sekä suoraan verkkoon kytkettyyn oikosulkugeneraattoriin. Kehitystrendinä on kuitenkin vaihteettoman ratkaisun löytäminen, koska vaihteisto aiheuttaa häviöitä ja vaatii huoltoa. Tuuliturbiinin pyörimisnopeus nykyisen teholuokan voimaloissa on varsin alhainen ( n. 30-35 r/min ), joten 50 Hz:n taajuuden saavuttaminen edellyttää generaattorilta erittäin suurta napalukua. Suuren napaluvun toteuttaminen perinteisin sähkömagneettisin keinoin on hyvin vaikeata, ellei mahdotonta, mikäli generaattorin koko halutaan pitää kohtuullisena. Tässä diplomityössä suunnitellaan uudentyyppinen, aksiaalisesti kestomagnetoitu tahtigeneraattori. Konetyypille luodaan analyyttisesti alustava laskenta-algoritmi, jonka antamia tuloksia tarkennetaan numeerisella elementtimenetelmään perustuvalla laskennalla. Jatkossa tulosten verifioimiseksi rakennetaan teholtaan 10kW:nmallikone,jota testaamalla ja modifioimalla luodaan puitteet teholuokaltaan voimantuotantoon soveltuvan prototyyppigeneraattorin suunnitteluun ja rakentamiseen. /Kir10 |