Analiza parametrów funkcjonalnych w bezżłobkowym 3-fazowym generatorze tarczowym dla małej elektrowni wiatrowej

• Autorzy: Młot A. , Korkosz M. , Łukaniszyn M.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the functional parameters of a 3-phase slotless axial flux wind power generator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę wybranych parametrów całkowych generatora o strumieniu osiowym, którego głównym zastosowaniem będzie praca w małej elektrowni wiatrowej. Celem pracy było osiągnięcie żądanej wartości napięcia rotacji wystarczającej do ładowania baterii akumulatorów. W celu zrealizowania tego zadania, zbudowano trójwymiarowy model polowy 3-fazowego bezżłobkowego generatora bazujący na metodzie elementów skończonych (MES). Na bazie modelu polowo-obwodowego wyznaczono charakterystyki wyjściowe generatora i jego sprawność.

EN

This paper presents calculated results for integral parameters obtained on the basis of a three-dimensional model of an axial flux permanent magnet wind generator such as electromagnetic torque, induced voltage per phase, output power and generator efficiency. The axial flux (disc shape) ferrite magnet machine is an attractive alternative to radial flux (cylindrical shape) machines in wind turbine applications. The presented axial flux configuration is amenable to the low speed operation of a direct drive wind energy system. The main task of generator design is to achieve a high rectified voltage and efficiency. The main advantage of the presented construction is high efficiency, low weight, reduced system size, and noise.

Słowa kluczowe

PL

generator turbiny wiatrowej; generator tarczowy; stojan bezżłobkowy

EN

wind power generator; axial flux generator; slotless stator

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 2b
• Strony: 139--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Młot A.

• Politechnika Opolska

autor

Korkosz M.

autor

Łukaniszyn M.

Bibliografia

• [1] Andriollo M., Bertoli M., Martinelli G., Morini A., Torella A., Permanent magnet axial flux disc generator for small wind turbines, Electrical Machines, ICEM, IEEE, (2008), 1-6
• [2] Gerlando A., Foglia G., Iacchetti M., Perini R., Axial flux PM machines with concentrated armature windings: Design analysis and test validation of wind energy generators, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 58 (2011), n.9, 3795- 3805
• [3] Giangrande P., Cupertino F., Pellegrino G., Ronchetto D., Gerada C., Sumner M., Analysis of two-part rotor, axial flux permanent magnet machines, Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), IEEE, (2011), 1576-1581
• [4] Glinka T., Tomaszkiewicz W., Silniki tarczowe, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, 80 (2008), 232-237
• [5] Glinka T., Jakubiec M., Rozwiązania silników tarczowych, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, 77 (2007), 243- 249
• [6] Glinka T., Król E., Wolnik T., Model polowy bezrdzeniowej maszyny tarczowej, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, 86 (2010), 187-190
• [7] Javadi S., Mirsalim M., Design and analysis of 42-V coreless axial-flux permanent-magnet generators for automotive applications, IEEE Transactions on Magnetics, 46 (2010), n.4, 1015-1023
• [8] Louie H., Experiences in the construction of open source low technology off-grid wind turbines, Power and Energy Society General Meeting, IEEE, (2011), 1-7
• [9] Mendrela E., Moch J., Paduch P., Właściwości elektromechaniczne bezszczotkowego silnika tarczowego prądu stałego, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 50 Studia i Materiały Nr 20, (2000), 189-198
• [10] Yicheng C., Pragasen P., Axial-flux PM wind generator with a soft magnetic composite core, Industry Applications Conference, Fourteenth IAS Annual Meeting, IEEE, 1 (2005), 231-237
• [11] Ani S.O., Polinder H., Ferreira J.A., Energy yield of two generator system for small wind turbine application, IEEE International Electric Machines and Drives Conference, IEMDC, (2011), 735-740
• [12] Lin M., Hao L., Li X., Zhao X., Zhu Z.Q., A novel axial field fluxswitching permanent magnet wind power generator, IEEE Transactions on Magnetics, 47 (2011), n.10, 4457-4460
• [13] Bumby J.R., Martin R., Axial-flux permanent-magnet air-cored generator for small-scale wind turbines, IEE Electric Power Applications, 152 (2005), no.5, 1065-1075
• [14] Vansompel H., Sergeant P., Dupré L., Optimized design considering the mass influence of an axial flux permanentmagnet synchronous generator with concentrated pole windings, Transactions On Magnetics, IEEE, 46 (2010), no.12, 4101-4107
• [15] Javadi S., Mirsalim M., A coreless axial-flux permanentmagnet generator for automotive applications, IEEE Transactions on Magnetics, 44 (2008), no.12, 4591-4598
• [16] Chan T.F., Wang W., Lai L.L., Magnetic field in a transverseand axial-flux permanent magnet synchronous generator from 3-D FEA, IEEE Transactions on Magnetics, 48 (2012), no.2, 1055-1058
• [17] Wang W., Cheng K.W.E., Ding K., Meng L.C., A novel Approach to the analysis of the axial-flux permanent-magnet generator with coreless stator supplying a rectifier load, IEEE Transactions on Magnetics, 47 (2011), no.10, 2391-2394
• [18] Flux 10.3 Documentation, (2009), Cedrat Group
• [19] Fei W., Luk P.C.K., Shen J.X., Xia B., Wang Y., Permanentmagnet flux-switching integrated starter generator with different rotor configurations for cogging torque and torque ripple mitigations, IEEE Transactions on Industry Applications, 47 (2011), no.3, 1247-1256
• [20] Młot A., Łukaniszyn M., Optimization of the PM array of brushless DC motor for minimum cogging torque, Przegląd Elektrotechniczny, 12 (2008), 68-70
• [21] Łukaniszyn M., Młot A.,Torque characteristics of a BLDC motor with multipolar excitation, The International Journal for Computattion and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, COMPEL, 19 (2009), 178-187
• [22] Młot A., Łukaniszyn M., Korkosz M., Wpływ skosu stojana na redukcję pulsacji momentu elektromagnetycznego w bezszczotkowym silniku prądu stałego, Zeszyty Problemowe- Maszyny Elektryczne, Komel, 88 (2010), 47-51