Permanent magnet synchronous generator connected direct on line

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2005
Major/Subject
Sähkömekaniikka
Mcode
S-17
Degree programme
Language
fi
Pages
99
Series
Abstract
Tämän diplomityön tavoitteena on tutkia mahdollisuutta kytkeä kestomagnetoitu tahtikone suoraan sähköverkkoon. Työssä alussa tutkitaan erilaisia standardeja ja määräyksiä, jotka koskevat suoraan sähköverkkoon liitettävää tahtikonetta. Lisäksi tutkitaan sähköverkon ominaisuuksien vaikutusta tahtikoneen mitoitukseen. Tutkimuksen pohjalta määritetään raja-arvot, joita voidaan käyttää jatkossa kestomagneettikoneen suunnittelun lähtökohtina. Työssä tutkitaan sekä radiaalivuokoneen että aksiaalivuokoneen erilaisia roottorirakenteita ja niille tyypillisiä ominaisuuksia. Kuten sähköisesti magnetoidun tahtikoneen tapauksessakin, kestomagneettikoneen suora verkkokytkentä edellyttää jonkinlaisen vaimennuskäämityksen käyttöä. Aksiaalivuokoneen vaimennuskäämitys voidaan toteuttaa roottorin pintaan asennetuilla levyillä, jotka muodostavat yhtenäisen kulkutien pyörrevirroille. Tällaisen vaimennuskäämityksen mallintaminen ja suunnittelu on kuitenkin erittäin haasteellinen tehtävä. Tässä työssä tutkitaan kahdella staattorilla ja läpivuoroottorilla varustettua aksiaalivuokoneen prototyyppiä erityisesti koneen sähköverkkoon tahdistumisen ja kuormitettavuuden selvittämiseksi. Koneelle suoritetaan sarja mittauksia, joiden pohjalta voidaan määrittää yksivaiheisen sijaiskytkennän parametrit. Tarkkojen roottoriparametrien selville saamiseksi mittaukset on tehty sekä oikosulku- että tahtikoneelle Yksivaiheisen sijaiskytkennän parametrit syötetään analyyttisin yhtälöihin perustuvaan simulointimalliin. Simulointimallin antamia tuloksia verrataan prototyyppikoneesta mitattuihin arvoihin. Kestomagnetoidun tahtikoneen suoraa verkkokytkentää rajoittaa kiinteä vastajännite, jonka seurauksena jäykkään verkkoon kytketyn koneen tehokerroin muuttuu kuormituksen mukana. Erityisesti aksiaalivuokoneen rakenne kuitenkin mahdollistaa portaattoman jännitteensäädön toteutuksen. Työssä esitetään neljä erilaista tapaa säätää kestomagneettikoneen jännitettä. Kahta jännitteensäätötapaa analysoidaan tarkemmin erilaisilla simulaatioilla.
Description
Supervisor
Arkkio, Antero
Thesis advisor
Kurronen, Panu
Keywords
axial-flux, aksiaalivuokone, permanent magnet, kestomagneetti, voltage control, jännitteensäätö, damping winding, vaimennuskäämi
Other note
Citation