Θερμική ανάλυση γεννήτριας αξονικής ροής μονίμων μαγνητών για τοπικά κατασκευασμένες μικρές ανεμογεννήτριες

Καρατάσος, Βασίλειος; Karatasos, Vasileios

dc.contributor.author	Καρατάσος, Βασίλειος	el
dc.contributor.author	Karatasos, Vasileios	en
dc.date.accessioned	2016-06-21T09:41:43Z
dc.date.available	2016-06-21T09:41:43Z
dc.date.issued	2016-06-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42768
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.10493
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Θερμική ανάλυση	el
dc.subject	Γεννήτριες αξονικής ροής	el
dc.subject	Θερμικό μοντέλο συγκεντρωμένων παραμέτρων	el
dc.subject	Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων	el
dc.subject	Μικρές ανεμογεννήτριες	el
dc.subject	Thermal analysis	en
dc.subject	Axial flux generators	en
dc.subject	Lumped parameter thermal model	en
dc.subject	Finite element method	en
dc.subject	Small wind turbines	en
dc.title	Θερμική ανάλυση γεννήτριας αξονικής ροής μονίμων μαγνητών για τοπικά κατασκευασμένες μικρές ανεμογεννήτριες	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Θερμική ανάλυση	el
heal.classification	Ανεμογεννήτριες	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-20
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η θερμική ανάλυση μικρών γεννητριών αξονικής ροής μονίμων μαγνητών χωρίς πυρήνα στο στάτη για αιολικές εφαρμογές σε τοπικό επίπεδο. Γίνεται μια εισαγωγή στην έννοια της ενδιάμεσης τεχνολογίας και στις εφαρμογές των μικρών ανεμογεννητριών. Επιπλέον, συγκρίνονται οι γεννήτριες αξονικής και ακτινικής ροής και αναφέρονται οι διαφορές τους. Στη συνέχεια, γίνεται βιβλιογραφική έρευνα στα είδη και τις τοπολογίες των γεννητριών αξονικής ροής. Παράλληλα, αναλύεται η θεωρία των θερμικών φαινομένων, καθώς και των μηχανισμών μετάδοσης της θερμότητας, μαζί με τις εξισώσεις που τους περιγράφουν. Εξετάζονται οι θερμοκρασιακοί περιορισμοί των ηλεκτρικών μηχανών και οι τρόποι ψύξης τους. Παρουσιάζεται το θερμικό μοντέλο συγκεντρωμένων παραμέτρων και γίνεται αναλυτική επίλυση των εξισώσεών του για δύο γεννήτριες ισχύος 600 W και 5 kW. Με βάση συγκεκριμένους συντελεστές του προηγούμενου μοντέλου, προσομοιώνεται τρισδιάστατα με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων η θερμική συμπεριφορά των γεννητριών αυτών υπό συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας. Στη συνέχεια, εξετάζονται οι ίδιες συνθήκες λειτουργίας στο εργαστήριο και τα πειραματικά αποτελέσματα συγκρίνονται με αυτά της προσομοίωσης. Υπολογίζονται οι αποκλίσεις των αποτελεσμάτων και μελετώνται πιθανά αίτιά τους. Παράλληλα, συλλέγονται δεδομένα από τη γεννήτρια 600 W που έχει τοποθετηθεί σε πεδίο δοκιμών και πραγματοποιείται θερμική ανάλυσή της υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας. Τέλος, εξάγονται συμπεράσματα και κατατίθενται βελτιωτικές προτάσεις.	el
heal.abstract	Subject of the present work is the thermal analysis of small axial flux coreless permanent magnet generators for wind energy applications on a local level. An introduction is made on the principles of appropriate technology and the applications of small wind turbines. Furthermore, a comparison is conducted between axial and radial flux generators and their differences are presented. Subsequently, a bibliographic research is conducted on the types and topologies of axial flux generators. Additionally, the theory of thermal phenomena is analysed, as well as the mechanisms of heat transfer, alongside the equations which describe them. The thermal limitations of electrical machines and their cooling methods are also examined. The lumped parameter thermal model is presented and an analytical solution of its equations is conducted for two generators of nominal power 600 W and 5 kW. Based on specific coefficients of the previous model, the thermal behaviour of these generators is simulated three-dimensionally via the finite element method under specific operating conditions. In addition, the same operating conditions are examined in the laboratory and the experimental results are compared with the simulation. The deviations between the various results are calculated and possible causes are studied. Moreover, data is collected from the 600 W generator which has been placed on a testing field and a thermal analysis under normal operating conditions is conducted. Finally, conclusions are drawn and proposals for improvements and further work are presented.	en
heal.advisorName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιλάκης, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	159 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true