Σχεδιασμός Και Μελέτη Ηλεκτρογεννήτριας Συνδεδεμένης Στο Αξονικό Σύστημα Πλοίου

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η μελέτη ηλεκτρικής γεννήτριας συνδεδεμένης στο αξονικό σύστημα πρόωσης πλοίου. Αρχικά πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική διερεύνηση σχετικά με προβλήματα ηλεκτροπρόωσης και θέματα τοπολογιών αξονικών γεννητριών. Κατόπιν, διατυπώθηκε μία μεθοδολογία σχεδίασης ηλεκτρικών μηχανών. Στη συνέχεια, επιλέγοντας σύγχρονη μηχανή μονίμων μαγνητών, τέθηκαν οι βασικές προδιαγραφές ισχύος και ταχύτητας. Σύμφωνα με αυτές έγινε η προκαταρκτική σχεδίαση, θεωρώντας τυπικές τιμές ειδικής ηλεκτρικής και μαγνητικής φόρτισης. Η αρχική αυτή διαμόρφωση εξειδικεύθηκε και διαμορφώθηκε περαιτέρω με τη βοήθεια ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων δύο διαστάσεων. Επιπλέον, επιχειρήθηκε παραμετρική σχεδίαση της μηχανής, μέσω ανάλυσης ευαισθησίας της ροπής και των απωλειών με μεταβλητές τις κύριες γεωμετρικές παραμέτρους. Κατόπιν, μελετήθηκαν τα λειτουργικά χαρακτηριστικά της μηχανής και προσδιορίστηκαν οι παράμετροι του ισοδυνάμου κυκλώματός της. Σε ένα επόμενο βήμα σχεδιάστηκε μία σύγχρονη μηχανή έκτυπων πόλων, με ίδια ονομαστική ισχύ, προκειμένου να συγκριθεί με τη γεννήτρια μόνιμου μαγνήτη. Αφού ακολουθήθηκε αντίστοιχη διαδικασία προκαταρκτικής σχεδίασης και οριστικής σχεδίασης μέσω ανάλυσης ευαισθησίας γεωμετρικών παραμέτρων, προσδιορίστηκε η τελική γεωμετρική διαμόρφωση και υπολογίστηκαν οι παράμετροι του ισοδυνάμου κυκλώματος. Τέλος, συγκρίθηκαν τα λειτουργικά χαρακτηριστικά των δύο γεννητριών με έμφαση την ποιότητα της παραγόμενης ροπής και τις αρμονικές της επαγόμενης ηλεκτρεγερτικής δύναμης.