Küçük güçlü bir rüzgar jeneratöründe kullanım için eksenel akılı bir sürekli mıknatıslı motorun analizi, tasarımı ve gerçekleştirilmesi

Bu çalışmada, küçük güçlü bir rüzgar türbininde kullanmak üzere geliştirilen çekirdeksiz statorlu, sürekli mıknatıslı, çift rotorlu, eksenel akılı bir jeneratörün sonlu elemanlar yöntemi ile analizi yapılmıştır. Prototipi hazırlanan rüzgar jeneratörünün gerçek ölçülerinde bir modeli, sonlu elemanlar yöntemini kullanan Ansoft Maxwell paket programında modellenmiş ve elektromanyetik analizi gerçekleştirilmiştir. Analiz ile model üzerinde manyetik akıların dağılımı ve rotor çiftinin açısal konumuna bağlı olarak çekirdeksiz statorda bulunan sargılar üzerinde indüklenen gerilimler, farklı hız değerleri için, yüksüz ve omik yüklü durumda hesaplanmıştır. Bu sonuçlar ile prototip makinede yapılan deney sonuçları karşılaştırılmıştır.

Analysis, design and implementation of an axial flux, permanent magnet machine to be used in a low power wind generator

Finite element analysis of an axial flux, permanent magnet, coreless stator, double rotor machine designed for a low power wind turbine application is presented. A real size model of the machine has been prepared by using Ansoft Maxwell, and electromagnetic analysis has been conducted. Induced stator voltages depending on the magnetic flux distribution and angular position of the rotors have been obtained for different operation speed and load conditions. Results have been compared with the experimental results obtained from the prototype machine.

PDF

___

1. Chalmers, B.J., Wu, W., Spooner, E., “An Axial- Flux Permanent-Magnet Generator For a Gearless Wind Energy System”, IEEE Trans. on Energy Conversion, vol.14, 251-257, 1999.
2. Aydin, M., Huang S., Lipo T. A., “Axial Flux Permanent Magnet Disc Machines: A Review”, SPEEDAM Conf., Capri-Italy, 61-71., May 2004.
3. Gieras, F.J., Wang, R., Kamper M. J., Axial Flux Permanent Magnet Brushless Machine, Kluwer Academic Publishers, USA, 2004.
4. Aydin, M., Axial Flux Surface Mounted Permanent Magnet Disc Motors for Smooth Torque Traction Drive Applications, Doktora Tezi, University of Wisconsin-Madison, 2004.
5. Rizk, J.,Nagrial, M.H., “Permanent-magnet generators for wind turbines”, The Third International Power Electronics and Motion Control Conference, vol.1, 208-212, 2000.
6. Chen, Y., Pillay, P., Khan, A., “PM Wind Generator Comparison of Different Topologies”, IEEE 39th Industry Applications Conference, vol.3, 1405- 1412, 2004.
7. Chen, Y., Pillay, P., “Axial-Flux PM Wind Generator with A Soft Magnetic Composite Core”, IEEE 48th Industry Applications Conference, vol.1, 231-237, 2005.
8. Vyas, R., Effect of Toothless Stator Design on the Dynamic Performance of Permanent Magnet Generators, Doktora Tezi, Marquette University, Milwaukee, Wisconsin, 1992.
9. Gürdal, O., Elektrik Makinelerinin Tasarımı, Nobel Yayınevi, Eylül 2001.
10. Kurt, U., Eksenel Akılı Sürekli Mıknatıslı Senkron Makineler İçin Yeni Tasarım Modeli Geliştirme, Doktora tezi, Ondokuzmayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun, 2006.
11. Piggot, H., How to build a wind turbine, Scoraig Wind Electric, Scotland, 2005.