Matalajännitteisen tahtigeneraattorin magnetoinnin suunnittelu ja optimointi

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Kivioja, Juha; DI
dc.contributor.author Rasilo, Paavo
dc.date.accessioned 2011-12-08T09:29:44Z
dc.date.available 2011-12-08T09:29:44Z
dc.date.issued 2007
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/1001
dc.description.abstract Tahtigeneraattorit suunnitellaan asiakkaiden tarpeiden mukaisesti. Automaattinen suunnittelu ja standardoidut ratkaisut ovat välttämättömiä generaattoreiden modifioimiseksi eri asiakkaille ja erilaisiin sovelluksiin sekä tilaus-tarjousprosessin nopeuttamiseksi. Tässä työssä suunnitellaan matalajännitteisen tahtigeneraattorin magnetointijärjestelmä. Magnetointi toteutetaan apukäämillä, joka käyttää ilmavälivuontiheyden yliaaltojen tehoa automaattisen jännitteensäätäjän syöttämiseksi. Työssä luodaan standardoitu ratkaisu apukäämille ja jännitteensäätöjärjestelmälle. Työssä tutkitaan erilaisia apukäämiratkaisuja ja valitaan optimaalinen ratkaisu matalajännitteiselle tahtigeneraattorille. Valitun apukäämiratkaisun analyyttinen mitoitus toteutetaan tietokoneohjelmana. Eri standardien ja luokituslaitosten magnetoinnille asettamia vaatimuksia tutkitaan. Myös apukäämillä syötetyn automaattisen jännitteensäätäjän vaatimuksia pohditaan, ja jännitteensäätöjärjestelmälle luodaan ratkaisu. Tämä diplomityö kuvaa matalajännitteiseen tahtigeneraattoriin valitun magnetointiratkaisun. Työssä esitetään apukäämiratkaisu, apukäämin mitoitusprosessi sekä automaattinen jännitteensäätöjärjestelmä. Työssä valittiin apukäämiratkaisu, jossa magnetointiteho otetaan ilmavälivuontiheyden perusaallosta sekä kolmannesta yliaallosta. Perusaaltoa käytetään tyhjäkäynnissä ja kuormituksessa ja kolmatta yliaaltoa oikosulussa. Tämä toteutetaan kahdella eri käämillä, jotka mitoitetaan erikseen oikosulku- ja kuormitustilannetta varten. Apukäämimagnetoinnin käyttäminen matalajännitteisissä tahtigeneraattoreissa yksinkertaistaa automaattista jännitteensäätäjäratkaisua. Kahta eri syöttötaajuutta käytettäessä käytettävän säätäjän tulee toimia katkojaperiaatteella tyristoritasasuuntaajan sijaan. fi
dc.description.abstract Synchronous generators are designed to match the customers' needs. Automated design and standardized solutions are necessary to simplify the modification of the generators for different customers and applications and to speed up the inquiry-offer process. In this work, a solution for the excitation system of a low-voltage synchronous generator is designed. The excitation system is implemented with an auxiliary winding utilizing the power in air-gap flux-density harmonics to supply the automatic voltage regulator. A standard solution for the auxiliary winding and the voltage regulator system is created. Different auxiliary winding solutions are studied and the optimal solution for the low-voltage synchronous generators is selected. The analytic dimensioning of the selected auxiliary winding solution is implemented as a computer program. Requirements set for the excitation by different standards and classification societies are studied. The requirements for the auxiliary-winding supplied automatic voltage regulator are discussed and a solution for the voltage regulator system is implemented. This thesis describes the selected solution for the low-voltage synchronous generator excitation system. The auxiliary winding solution, dimensioning process of the auxiliary winding and the automatic voltage regulator system are presented. The selected auxiliary winding solution utilizes the air-gap flux-density fundamental and third harmonic component to supply the excitation power. The fundamental is used in no-load and load operation and the third-harmonic component in generator short circuit. This is implemented with two different windings dimensioned independently for the on-load and short-circuit operation. Using auxiliary-winding supplied excitation in low-voltage synchronous generators reduces the complexity of the automatic voltage regulator solution. Since two different supply frequencies are used, the operation of the regulator has to be based on a direct-current chopper converter instead of a thyristor bridge converter. en
dc.format.extent 69
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en en
dc.publisher Helsinki University of Technology en
dc.publisher Teknillinen korkeakoulu fi
dc.subject.other Electrical engineering en
dc.title Matalajännitteisen tahtigeneraattorin magnetoinnin suunnittelu ja optimointi fi
dc.title Low-voltage synchronous generator excitation optimization and design en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.department Department of Electrical and Communications Engineering en
dc.contributor.department Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto fi
dc.subject.keyword automatic voltage regulator en
dc.subject.keyword auxiliary winding en
dc.subject.keyword dimensioning en
dc.subject.keyword excitation en
dc.subject.keyword low-voltage synchronous generator en
dc.subject.keyword optimization en
dc.subject.keyword apukäämi fi
dc.subject.keyword automaattinen jännitteensäätäjä fi
dc.subject.keyword magnetointi fi
dc.subject.keyword matalajännitteinen tahtigeneraattori fi
dc.subject.keyword mitoitus fi
dc.subject.keyword optimointi fi
dc.identifier.urn urn:nbn:fi:tkk-009728
dc.type.dcmitype text en
dc.programme.major Electromechanics en
dc.programme.major Sähkömekaniikka fi
dc.programme.mcode S-17
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.contributor.supervisor Arkkio, Antero; Prof.
dc.programme Elektroniikan ja sähkötekniikan koulutusohjelma fi
dc.contributor.lab Laboratory of Electromechanics en
dc.contributor.lab Sähkömekaniikan laboratorio fi
dc.location P1 fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account