Σχεδίαση Ανεμογεννήτριας Κατακόρυφου Άξονα Ισχύος 2kw Με Μηχανή Μονίμων Μαγνητών

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη σχεδίαση γεννήτριας μόνιμων μαγνητών για εφαρμογή σε ανεμογεννήτρια κατακόρυφου άξονα ισχύος 2 kW. Αρχικά, πραγματοποιείται βιβλιογραφική διερεύνηση των βασικών χαρακτηριστικών των ανεμογεννητριών και παρουσιάζονται οι διάφορες διαμορφώσεις που αφορούν του ηλεκτρικό τους μέρος. Στη συνέχεια, επιχειρείται αναλυτική παρουσίαση και σύγκριση των διάφορων τύπων μηχανών μόνιμων μαγνητών, αναφορικά με την θέση και τη σχετική γεωμετρία των μαγνητών στο δρομέα ,όπου επιλέγεται η κατάλληλη διαμόρφωση για την συγκεκριμένη εφαρμογή με κύριο κριτήριο το ελάχιστο κατασκευαστικό κόστος.Έχοντας, επιλέξει τις προδιαγραφές της γεννήτριας, λαμβάνοντας υπ’ όψιν τις απαιτήσεις ροπής - ταχύτητας και τους περιορισμούς διαστάσεων, αναπτύσσεται η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε για την προκαταρκτική σχεδίαση της γεννήτριας, θεωρώντας τυπικές τιμές φορτίσεων. Κατόπιν, πραγματοποιήθηκε η τελική σχεδίαση της μηχανής, με την ανάπτυξη μιας παραμετροποιημένης γεωμετρικής αναπαράστασης της γεννήτριας σε συνδυασμό με ένα διδιάστατο μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων. Ακολούθως, αναπτύχθηκαν τα χαρακτηριστικά του προγράμματος, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για τις επιθυμητές προσομοιώσεις των εκάστοτε σχεδιαζόμενων γεωμετριών.Τέλος, πραγματοποιήθηκε ανάλυση ευαισθησίας παραμέτρων για ονομαστική κατάσταση λειτουργίας, με στόχο τη βελτιστοποίηση της γεωμετρίας αναζητώντας κατάλληλο συμβιβασμό μεταξύ συνολικού κόστους κατασκευής, επίδοσης και απόδοσης.