Tepelný model synchronního motoru s permanentními magnety s přímým připojením na síť
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato práce se zabývá tepelnými výpočty synchronního stroje s přímým připojením na síť. V první části je popsána konstrukce synchronních strojů s přímým připojením na síť. Dále jsou zde uvedeny mechanismy a základní vztahy přenosu tepla, následně je v této práci popsána metoda tepelné sítě. Ve třetí části jsou odvozeny tepelné odpory a jsou připraveny tepelné modely důležitých geometrických těles. Ve čtvrté části se nachází tepelný model synchronního stroje s přímým připojením na síť. Poté je popsána příprava laboratorního vzorku synchronního stroje s přímým připojením na síť. Dále se zde nachází změřené průběhy oteplovacích charakteristik synchronního stroje s přímým připojením na síť. Tyto průběhy jsou porovnány s vypočtenými průběhy přechodného tepelného modelu synchronního stroje s přímým připojením na síť. Na základě průběhů změřených oteplovacích charakteristik byly identifikovány vstupní parametry přechodného tepelného modelu synchronního stroje s přímým připojením na síť. V poslední části práce je uvedeno srovnání středních teplot tepelného modelu se středními teplotami konečnoprvkových tepelných modelů synchronního stroje s přímým připojením na síť vytvořeném v softwaru Ansys Workbench v ustáleném stavu. Dále se zde nachází tvorba částí automatizovaných parametrických geometrií. Následně je vytvořen konečnoprvkový tepelný model synchronního stroje s přímým připojením na síť v softwaru Ansys Workbench v přechodném stavu. Střední teploty tohoto přechodného konečnoprvkového tepelného modelu jsou porovnány se středními teplotami tepelného modelu synchronního stroje s přímým připojením na síť.
This paper deals with the thermal calculations of a line-start synchronous machine. The first part presents the design of line-start synchronous machines. Then the mechanisms and fundamental thermal transfer relationships are proposed, followed by the thermal network method. In the third part, thermal resistances are derived, and thermal models of essential geometrical solids are prepared. In the fourth part, the thermal model of the line-start synchronous machine is described. Then the prepared laboratory model of the line-start synchronous machine is proposed. Next, the measured waveforms of thermal characteristics of the line-start synchronous machine are presented. These waveforms are compared with the calculated waveforms of the transient thermal model of the line-start synchronous machine. Based on the waveforms of the measured temperatures, the input parameters of the transient thermal model of the line-start synchronous machine have been identified. In the last part of the paper, the comparison of the average temperatures of the thermal model with the average temperatures of the finite element thermal models of the line-start synchronous machine created in Ansys Workbench software in a steady state is presented. The creation of parts of the automated parametric geometries is included. Subsequently, the transient finite element thermal model of the line-start synchronous machine is created in Ansys Workbench software. The average temperatures of this transient finite element thermal model are further compared with the average temperatures of the thermal model of the line-start synchronous machine.
This paper deals with the thermal calculations of a line-start synchronous machine. The first part presents the design of line-start synchronous machines. Then the mechanisms and fundamental thermal transfer relationships are proposed, followed by the thermal network method. In the third part, thermal resistances are derived, and thermal models of essential geometrical solids are prepared. In the fourth part, the thermal model of the line-start synchronous machine is described. Then the prepared laboratory model of the line-start synchronous machine is proposed. Next, the measured waveforms of thermal characteristics of the line-start synchronous machine are presented. These waveforms are compared with the calculated waveforms of the transient thermal model of the line-start synchronous machine. Based on the waveforms of the measured temperatures, the input parameters of the transient thermal model of the line-start synchronous machine have been identified. In the last part of the paper, the comparison of the average temperatures of the thermal model with the average temperatures of the finite element thermal models of the line-start synchronous machine created in Ansys Workbench software in a steady state is presented. The creation of parts of the automated parametric geometries is included. Subsequently, the transient finite element thermal model of the line-start synchronous machine is created in Ansys Workbench software. The average temperatures of this transient finite element thermal model are further compared with the average temperatures of the thermal model of the line-start synchronous machine.
Description
Keywords
Měření oteplovacích charakteristik synchronních strojů s přímým připojením na síť; metoda tepelné sítě; odvození tepelných odporů; synchronní stroje s přímým připojením na síť; tepelné modely, Line-start synchronous machines; thermal network method; derivation of thermal resistances; measurement of thermal characteristics of line-start synchronous machines; thermal models
Citation
SÚKENÍK, J. Tepelný model synchronního motoru s permanentními magnety s přímým připojením na síť [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D. (předseda)
Ing. Dalibor Červinka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Bohuslav Bušov, CSc. (člen)
Ing. Ivo Pazdera, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Petr Huták, Ph.D. (člen)
Ing. Vladimír Ondrejček (člen)
Date of acceptance
2023-06-06
Defence
Student prezentoval práci na téma Tepelný model synchronního motoru s permanentními magneta s přímým přojením na síť. Nejdříve uvedl cíle práce a popsal konsturkci synchronního stroje spouštěného ze sítě. Popsal metodu tepelné sítě včetně uvedení rovnic. Dále popsal teplný model stroje včetně ekvivalnetního tepelného schématu. Vysvětlil osazení stroje teplotními senzory - jejich umístění a typ. Vysvětlil zapojení laboratorního pracoviště včertně blokového schématu. Popsal výsledky měření stroje včetně grafů. Student vysvětlil metody identifikace vybraných parametrů tep. modelu. Student prezentoval výsledky použitých metod. Student prezentoval tepelný model analyzovaný metodou konečných prvků. Student na závěr srovnal výsledky získané meřením, pomocí výpočtu tepelné sítě a pomocí výpočtu MKP. Student zodpověděl otázky oponenta. V rámci diskuze student odpověděl další doplňující otázky.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení