Možnosti zvyšování účinnosti synchronních strojů spouštěných z jednofázové sítě
Loading...
Date
Authors
Mareček, Šimon
ORCID
Advisor
Referee
Mark
D
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
S rostoucí spotřebou elektrické energie roste i cena spojená s provozem jednofázových indukčních strojů (SPIM), které se hojně využívají především v domácnostech. Z toho důvodu se tato diplomová práce zaměřuje na jednofázové synchronní stroje s permanentními magnety spouštěné přímo ze sítě (SPLSPMSM), které mají sice vyšší pořizovací náklady, ale díky jejich poměrně vysoké účinnosti mají potenciál nahradit jednofázové indukční stroje. První kapitola proto představuje literární rešerši na téma indukčních strojů. Dále je zde kapitola věnovaná rešerši ohledně používaných SPLSPMSM, která se zabývá nejen konstrukcí, ale i přechodným dějem a ustáleným stavem. V další části se čtenáři dozví, jaká uložení permanentních magnetů se nejčastěji u SPLSPMSM používají. Na to navazuje kapitola s možnostmi zlepšování synchronizace, protože se jedná o důležitý děj spojený s tímto typem točivých strojů. Matematický model je představen v další části práce. Zde jsou vypsány rovnice vedoucí k vytvoření analytického modelu. Neméně důležitou částí je elektromagnetický model stroje, jehož popis následuje hned za matematickým modelem. V předposlední kapitole jsou shrnuty nejdůležitější parametry, které mají vliv na účinnost SPLSPMSM. Poslední kapitolu tvoří porovnání matematického a elektromagnetického modelu.
With increase in consumption of electric energy there is also increase of cost related to operation of single-phase induction motors (SPIM), which are mostly used in household applications. This is the reason of focusing thesis to single-phase line-start permanent magnet synchronous machines (SPLSPMSM), which has higher initial costs but also higher efficiency so they have potential to replace single-phase induction motors. That is the reason why the first chapter presents a literary research focusing on the topic of induction machines. The next chapter is dedicated to literary research of used SPLSPMSM and deals not only with their construction but also with transient phenomenon and steady state. Readers will learn about most common used laying of permanent magnets in SPLSPMSM in the next section. Then there continues chapter with possibilities of synchronization increasing because it is an important phenomenon connected with this type of rotating machines. Mathematical model is present in the next section of thesis. There are written equations, which lead to creating an analytical model. An equally important part presents an electromagnetic model and his description, which follows right after mathematical model. There are summarized the most important parameters and their influence on the efficiency of SPLSPMSM in the last but one chapter. In the last chapter there is a comparison between the mathematical and electromagnetic model.
With increase in consumption of electric energy there is also increase of cost related to operation of single-phase induction motors (SPIM), which are mostly used in household applications. This is the reason of focusing thesis to single-phase line-start permanent magnet synchronous machines (SPLSPMSM), which has higher initial costs but also higher efficiency so they have potential to replace single-phase induction motors. That is the reason why the first chapter presents a literary research focusing on the topic of induction machines. The next chapter is dedicated to literary research of used SPLSPMSM and deals not only with their construction but also with transient phenomenon and steady state. Readers will learn about most common used laying of permanent magnets in SPLSPMSM in the next section. Then there continues chapter with possibilities of synchronization increasing because it is an important phenomenon connected with this type of rotating machines. Mathematical model is present in the next section of thesis. There are written equations, which lead to creating an analytical model. An equally important part presents an electromagnetic model and his description, which follows right after mathematical model. There are summarized the most important parameters and their influence on the efficiency of SPLSPMSM in the last but one chapter. In the last chapter there is a comparison between the mathematical and electromagnetic model.
Description
Keywords
Jednofázové indukční stroje (SPIM), jednofázové synchronní stroje s permanentními magnety spouštěné přímo ze sítě (SPLSPMSM), ustálený stav, připojení k síti, permanentní magnety, matematický popis, elektromagnetický model, Single-phase induction motors (SPIM), single-phase line-start permanent magnet synchronous machines (SPLSPMSM), steady state, starting, permanent magnets, mathematical description, electromagnetic model
Citation
MAREČEK, Š. Možnosti zvyšování účinnosti synchronních strojů spouštěných z jednofázové sítě [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Bohuslav Bušov, CSc. (místopředseda)
Ing. Petr Procházka, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Martiš, Ph.D. (člen)
Ing. Marek Toman, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-03
Defence
Student prezentoval práci na téma Možnosti zvyšování účinnosti synchronních strojů spouštěných z jednofázové sítě. Student prezentoval literární rešerši, v rámci, které popsal možnosti používaných geometrií, používaných materiálů a způsob uložení permanentních magnetů. V rámci uložení permanentních magnetů prezentoval, že převládají magnety vnořené do rotoru. V rámci analytického modelu prezentoval způsoby odpojení rozběhového kondenzátoru a graf synchronizace stroje. Student simuloval chod při jmenovitém zatížení a chod bez zatížení. Obě tyto simulace doplnil grafy. Dále prezentoval vlivů běhového kondenzátoru na proud hlavní a pomocné fáze. Student simuloval několik modelů, jejich výsledky prezentoval a porovnal. Tyto modely se lišily konfigurací magnetů v rotoru. Dále prezentoval vliv jednotlivých parametrů stroje na jeho chování.
Student odpověděl na otázky oponenta. První otázku student odprezentoval a odůvodnil grafem, nicméně její vysvětlení se členům komise nepozdávalo jako relevantní. Další otázky student rozvedl a odůvodnil.
V rámci volné diskuze student zodpověděl, jaké jsou výhody magnetů do "V" a rovných magnetů. Student dále popsal změni činitele plnění mědi při změně průměru vodiče a počtu závitů
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení