Σύγκριση εναλλακτικών τοπολογιών κινητήρα επαγωγής για εφαρμογή σε σύστημα ελιγμών πλοίου

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία επιχειρείται λεπτομερής σχεδίαση και ανάλυση της συμπεριφοράς κινητήρα επαγωγής ισχύος 112 kW, ο οποίος προορίζεται για εφαρμογές συστημάτων ελιγμών πλοίων. H μέθοδος σχεδιασμού που αναπτύχθηκε περιλαμβάνει τα ακόλουθα τρία στάδια: Σε ένα πρώτο στάδιο προκαταρκτικής σχεδίασης προσδιορίζονται τα κύρια γεωμετρικά χαρακτηριστικά του διακένου, του δρομέα και του στάτη της μηχανής χρησιμοποιώντας αναλυτικές σχέσεις με βάση τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά επίδοσης. Σε ένα δεύτερο στάδιο πραγματοποιείται η οριστική σχεδίαση της γεωμετρίας του κινητήρα χρησιμοποιώντας αριθμητική ανάλυση του μαγνητικού πεδίου του ενεργού μέρους με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων σε συνδυασμό με την τεχνική ανάλυσης ευαισθησίας των γεωμετρικών παραμέτρων του κινητήρα. Τέλος σε ένα τρίτο στάδιο αποτιμάται η συμπεριφορά σε όλες τις συνθήκες φόρτισης, χρησιμοποιώντας υπολογισμούς με βάση τις παραμέτρους του ανά φάση ισοδυνάμου κυκλώματος που προέκυψαν από την πεδιακή ανάλυση. Προκειμένου να επιλεγεί η καταλληλότερη γεωμετρία κινητήρα για την συγκεκριμένη εφαρμογή συγκρίθηκαν τα αποτελέσματα της προαναφερόμενης μεθοδολογίας για τρείς περιπτώσεις κινητήρων κατασκευαστικής κλάσης B, C και D κατά NEMA, αντίστοιχα, και προέκυψε συνολικό μικρό προβάδισμα του κινητήρα κλάσεως D έναντι των υπολοίπων.