The design and development of an axial-flux ferrite magnet slotless generator for use in a small-scale wind turbine is described. The 4/4-pole single-phase machine is designed for simplicity and ease of manufacture and it consists of one slotless stator disc. The generator produces approx. 12 W at 1000 rpm with electrical efficiency of up to 46%. Because the efficiency of the machine is important, the power curve characteristics and voltage produced by the generator are investigated. The presented generator should generate sufficient output DC voltage to charge 4 to 5 batteries of 12 volt each. Finally, the finite element (FE) results are compared with measurements on a prototype. The calculated values coincide to a strong degree with the experimental results.
PL
Przedmiotem badań w niniejszym artykule jest prototyp generatora tarczowego, przewidzianego do zastosowania w małej elektrowni wiatrowej. Przedstawiono pomiary i obliczenia numeryczne ważniejszych parametrów funkcjonalnych, takich jak: sprawność, moc wyjściowa i moment elektromagnetyczny generatora tarczowego z magnesami ferrytowymi o strumieniu osiowym. Zbudowany prototyp generatorów o 4 biegunach stojana i wirnika posiada jednofazowe uzwojenie bezżłobkowe. W badanym generatorze zastosowano magnesy ferrytowe o przekroju prostokątnym oraz cewki owalne. Zasadniczym parametrem generatora jest napięcie rotacji, które powinno być wystarczająco wysokie do naładowania określonej liczby akumulatorów. W zamieszczonych poniżej rozważniach pominięto wpływ napięcia i rezystancji wewnętrznej baterii na parametry generatora. Analiza ta będzie kontynuowana w przyszłych badaniach. Do obliczeń pola magnetycznego zastosowano metodę trójwymiarową (3-D) opartą na metodzie elementów skończonych (MES).
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedmiotem badań w niniejszym artykule jest prototyp generatora tarczowego, przewidzianego do zastosowania w małej elektrowni wiatrowej. Przedstawiono pomiary i obliczenia numeryczne ważniejszych parametrów funkcjonalnych takich jak: sprawność, moc wyjściowa, moment elektromagnetyczny i siłę magnetyczną wywieraną w kierunku osiowym na wirnik generatora tarczowego o strumieniu osiowym, z magnesami ferrytowymi. Zbudowany prototyp generatorów o 4 biegunach stojana i wirnika posiada jednofazowe uzwojenie bezżłobkowe. W badanym generatorze zastosowano magnesy trwałe o przekroju prostokątnym oraz cewki owalne. Zasadniczym parametrem generatora jest napięcie rotacji, które powinno być wystarczająco wysokie do naładowania określonej liczby akumulatorów. Do obliczeń pola magnetycznego zastosowano metodę trójwymiarową (3-D) bazujący na metodzie elementów skończonych (MES).
EN
The design and development of an axial-flux ferrite magnet slotless generator for use a small-scale wind turbine is described. The 4/4-pole and one-phase machine is designed for simplicity and ease of manufacture and consist one slotless stator disc. The generator produces approx. 12W at 1000rpm with electrical efficiency up to 46%. Because the efficiency of the machine is important, the power curve characteristics and voltage produces by generator are investigated. Finally, the finite element results are compared with measurements on a prototype. The calculated values coincide very well with the experimental results.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.