Συμβολή στην αναπαράσταση απωλειών δινορρευμάτων σε πυρήνες από σιδηρομαγνητικά ελάσματα χρησιμοποιώντας τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και πειραματική επιβεβαίωση

Μπίτση, Κωνσταντίνα; Bitsi, Konstantina

dc.contributor.author	Μπίτση, Κωνσταντίνα	el
dc.contributor.author	Bitsi, Konstantina	en
dc.date.accessioned	2016-10-17T09:49:46Z
dc.date.available	2016-10-17T09:49:46Z
dc.date.issued	2016-10-17
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43816
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11248
dc.rights	Default License
dc.subject	Τρισδιάστατη μοντελοποίηση	el
dc.subject	Δισδιάστατη μοντελοποίηση	el
dc.subject	Οδεύοντα κύματα μαγνητικής επαγωγής	el
dc.subject	Απώλειες δινορρευμάτων	el
dc.subject	Σύγχρονη μηχανή έκτυπων πόλων	el
dc.subject	3D modeling	en
dc.subject	2D modeling	en
dc.subject	Traveling waves of magnetic induction	en
dc.subject	Eddy current losses	en
dc.subject	Salient pole synchronous machine	en
dc.title	Συμβολή στην αναπαράσταση απωλειών δινορρευμάτων σε πυρήνες από σιδηρομαγνητικά ελάσματα χρησιμοποιώντας τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και πειραματική επιβεβαίωση	el
dc.title	Contribution to the representation of eddy current losses in laminated cores using the finite element method and experimental validation	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Σχεδίαση ηλεκτρικών μηχανών	el
heal.classification	Design of electric machines	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-08-31
heal.abstract	Η παρούσα εργασία επιχειρεί τη σχεδίαση μιας πειραματικής διάταξης, η οποία μπορεί να υποβάλλει σιδηρομαγνητικά ελάσματα σε παρόμοιες συνθήκες μαγνητικού πεδίου με αυτές που επικρατούν στο δρομέα μίας σύγχρονης μηχανής έκτυπων πόλων. Ο σκοπός αυτής της διάταξης είναι η μέτρηση των απωλειών των αναπτυσσόμενων δινορρευμάτων, τα οποία προκύπτουν από μαγνητικά πεδία υψηλής συχνότητας μέσα στον όγκο των προς μελέτη δοκιμίων. Αυτή η απλοποιημένη διάταξη δεν περιλαμβάνει περιστρεφόμενα ή κινούμενα μέρη. Αντ 'αυτού, εκθέτει τα προς μελέτη δοκίμια σε οδεύοντα κύματα μαγνητικής επαγωγής, τα οποία παράγονται σε διάκενο εντός της διατάξεως. Η αρχική διερεύνηση της σχεδίασης και της διαστασιολόγησης του μοντέλου γίνεται σε δισδιάστατα μοντέλα, τα οποία χρησιμοποιούν τη μέθοδο επίλυσης πεπερασμένων στοιχείων (FEM). Σε αυτά τα μοντέλα, εξετάζεται η δυνατότητα δημιουργίας ενός οδεύοντος κύματος μαγνητικής επαγωγής σε διάκενα μπροστά από ακίνητα δοκίμια. Μέσω αυτής της μελέτης αποδεικνύεται ότι σε μοντέλα με μαγνητικό πυρήνα τοροειδούς σχήματος και με AC τύλιγμα κατά μήκος ολόκληρης της περιφέρειας του πυρήνα, είναι εφικτό να δημιουργηθούν οδεύοντα μαγνητικά κύματα σταθερού πλάτους στο χώρο. Αντίθετα, σε μοντέλα με μαγνητικό πυρήνα ορθογωνικού σχήματος στα οποία το AC τύλιγμα τοποθετείται μόνο σε ένα μέρος του πυρήνα μπροστά από τα προς μελέτη δοκίμια, το οδεύον κύμα μαγνητικής επαγωγής στο διάκενο έχει μεταβλητό πλάτος. Σε αυτήν την περίπτωση, η τοποθέτηση ενός βοηθητικού τυλίγματος συμβάλει στην επίτευξη σταθερού πλάτους του κύματος μαγνητικής επαγωγής. Επιπλέον, ένα τρισδιάστατο μοντέλο της εγκατάστασης αναπτύσσεται με σκοπό τη διερεύνηση των επαγόμενων δινορρευμάτων, καθώς και την εκτίμηση των απωλειών τους μέσω άμεσου υπολογισμού εντός του όγκου των προς μελέτη δοκιμίων. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων επιτρέπουν τη σύγκριση των εκτιμώμενων απωλειών δινορρευμάτων για διαφορετικά πάχη και τύπους μαγνητικής λαμαρίνας του προς μελέτη δοκιμίου. Ένα σημαντικό συμπέρασμα που εξάγεται είναι ότι η μέχρι τώρα θεώρηση πως οι απώλειες δινορρευμάτων είναι ευθέως ανάλογες με το τετράγωνο του πάχους της λαμαρίνας δεν ισχύει. Επιπλέον, διαπιστώνεται ότι ο αριθμός των πόλων του AC τυλίγματος του μαγνητικού πυρήνα της διάταξης έχει αμελητέα επίδραση στις προκύπτουσες απώλειες δινορρευμάτων.	el
heal.abstract	Τhe present diploma thesis undertakes the design of a setup that subjects laminated steel to field conditions similar to the ones of the rotor in a Salient Pole Synchronous Machine. The purpose of this setup is to measure eddy current losses resulting from high frequency magnetic fields within the volume of the test samples. This simplified setup is stationary and thus does not contain any rotating or moving parts. Instead, it exposes the test samples to traveling waves of magnetic induction, produced in an air gap inside the setup. The initial investigation of the design and the dimensioning of the model is conducted in 2D FEM models. In these models, the feasibility of producing traveling waves of magnetic induction in air gaps in front of stationary test samples. This study proves that in models with a toroid magnetic core and an AC winding along the entire circumference of the core, it is possible to create magnetic traveling waves of constant amplitude in space. On the contrary, in models with a rectangular magnetic core where the AC winding is placed only in a part of the core in front of the test samples, the produced traveling wave in the airgap has a variable amplitude. In this case, an auxiliary winding placed in the magnetic core of these models can contribute towards the achievement of a constant amplitude of the magnetic induction traveling wave. In addition, a 3D model of the setup is developed in order to examine the induced eddy currents as well as to estimate their losses via direct computation within the volume of the test samples. The results of the simulations enable the comparison of the estimated eddy current losses for different lamination thicknesses and materials of the test object. An important outcome of this investigation is that the approximation of the eddy current losses being proportional to the square of the lamination thickness is not valid. Additionally, it was found that the number of poles of the AC winding of the magnetic core in the setup has minor impact on the resulting eddy current losses.	en
heal.advisorName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Μανιάς, Στέφανος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	157 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true