Vieriväroottorisen sähkökoneen analyysi

Abstract

Työssä tutkitaan vieriväroottorisen koneen toimintaa. Tutkimus suoritetaan simulointien ja kirjallisuustutkimuksen avulla.

Työn tarkoituksena on määrittää vieriväroottorisen koneen toimintaperiaate. Tähän pyritään muodostamalla vieriväroottorisen koneen toiminnan kannalta oleelliset teoriat. Tutkitaan vieriväroottorisen koneen toiminnan kannalta oleellisisia lämpö- ja mekaniikkakysymyksiä lyhyesti muodostaen perusymmärryksen vieriväroottorisen koneen mekaanisille ja jäähdytystarpeille. Lisäksi koneen toimintaa tutkitaan simuloimalla konetta jatkuvassa tilassa.

Vieriväroottorisen koneen toimintaa tutkitaan erilaisten ohjausmenetelmien ominaisuuksien pohjalta. Tarkoitus on löytää hyvä ohjausmenetelmä vieriväroottoriselle koneelle. Tämän jälkeen voidaan verrata vieriväroottorisen koneen tuottamaa vääntömomenttia vastaavan kokoisen oikosulkukoneen vääntömomentiin. Tällöin pystytään vetämään johtopäätöksiä vieriväroottorisen koneen eduista.

Lopputuloksena on kokonaisuus tietoa, joiden avulla koneen toimintaa pystytään ymmärtämään. Käsiteltiin rakenteeseen liittyviä kysymyksiä laajasti. Luotiin jatkuvan tilan ja generaattoritoiminnan määräävät teoriat. Saatiin käsitystä eri ohjauksien vaikutuksista ja moottorin eduista ja haitoista.

Näytettiin, että vieriväroottorisessa koneessa on potentiaalia syrjäyttämään induktiokoneet osissa sovellutuksissa ja luotiin pohja jatkotutkimukselle ja tuotekehitykselle.

The working principles of rolling rotor machine are studied in this master's thesis. The research is carried out with the help of simulations and a literature study.

The aim of the work is to define the working principles of rolling rotor machine. The basic theories of rolling rotor machines are formulated. Important mechanical and heat issues related to the operation of rolling rotor machines are investigated. Mechanical and cooling requirements for safe operation of rolling rotor machines are found out. The operation of the machine is investigated by running simulations of the machine in steady state.

The operation of rolling rotor machine is investigated by testing the machine with different kinds of drive solutions to find out their attributes. The goal is to find a good drive solution for the rolling rotor machine. After finding good drive solution the output torque of the same sized induction machine to the output torque of rolling rotor machine can be compared. After comparison some conclusions of the benefits of the rolling rotor machine can be drawn.

As the result collection of knowledge helping us understand operation of rolling rotor electrical motor. Investigated structural aspects of the machine broadly. Created theories controlling the current state operation and generator operation. The benefits and disadvantages of rolling rotor machine is found out as are effects of various drive solutions.

Potential of rolling-rotor electrical motors to take place of induction machines in some soltions is shown and basis for further research and design is created.