Σχεδίαση Κινητήρα Επαγωγής 4kw Για Ηλεκτροκίνηση Υψηλών Ταχυτήτων

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί μια λεπτομερή σχεδίαση και ανάλυση συμπεριφοράς κινητήρα επαγωγής ισχύος 4kW για εφαρμογές ηλεκτροκίνησης. Οι προδιαγραφές που τέθηκαν αφορούν τη ροπή τις στροφές και τη διάμετρο διακένου του κινητήρα. Αρχικά η προκαταρκτική σχεδίαση γίνεται με κριτήριο την ειδική ηλεκτρική φόρτιση και την ειδική μαγνητική φόρτιση, ακολουθώντας δηλαδή την κλασσική μέθοδο. Έπειτα γίνεται λεπτομερής διαστατική ανάλυση προκειμένου να προσδιοριστούν τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του κινητήρα ορίζοντας συγκεκριμένες τιμές για τη μαγνητική επαγωγή ανά περιοχή της μηχανής (δόντια, σώμα, διάκενο). Αφού προσδιοριστεί μια ικανοποιητική γεωμετρία ο κινητήρας αναλύεται με χρήση προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων δύο διαστάσεων (FEMM). Με τη βοήθεια του λογισμικού διεξάγεται ανάλυση ευαισθησίας της ροπής με παραμέτρους διάφορα γεωμετρικά χαρακτηριστικά. Με τη βελτιωμένη γεωμετρία, υπολογίζονται οι απώλειες χαλκού και πυρήνα. Προκειμένου να προβλεφθεί η επίδοση του κινητήρα σε διάφορες συνθήκες λειτουργίας υπολογίζεται κατάλληλο ισοδύναμο κύκλωμα μεταβλητών παραμέτρων. Οι παράμετροι προσδιορίζονται από δοκιμές που προσομοιώνονται με το λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων. Τέλος, κατασκευάζονται οι καμπύλες ρεύματος - ολίσθησης και ροπής - ολίσθησης.