SVC-dagarna 10-11 mars 2014, KTH,
Stockholm
Axiella magnetiska läckfält från
synkronmaskiner
Doktorand: Birger Marcusson, Uppsala Universitet
2014-03-10
1
Problem med axiella magnetiska läckfält i
synkronmaskiner
De axiella läckfälten inducerar virvelströmmar i
främst ändpartierna.
Virvelströmmarna ger
•förluster (lägre verkningsgrad)
•heta fläckar, temperaturvariationer => slitage
på isolering runt statorledare och mellan
statorplåtar
2014-03-10
2
Magnetfälten i luften i ett snitt längs
rotationsaxeln på en synkronmaskin
2014-03-10
3
Metoder för att reducera axiella läckfält
•Trappning av statortänderna
•Rotorn kortare än statorn
•Slitsning av statortänderna
•Omagnetiska tryckplattor på rotor och
stator
•Sköldar
2014-03-10
4
Magnetfälten i luften i ett snitt längs rotationsaxeln
på en skärmad och avfasad synkronmaskin
2014-03-10
5
Inverkan av slitsning på strömtätheten i
en tand
2014-03-10
6
Kapabilitetsdiagram för en synkronmaskin
Q (% of rated S)
P (% of rated S)
End region heating limit
2014-03-10
Bild från boken Electric Machines av Charles Gross
7
Fasdiagram
2014-03-10
8
Modell för axiell magnetisk flödestäthet
2014-03-10
9
Generator i laboratoriet
2014-03-10
10
Hallsensorpositioner visade med
modell i finita elementprogrammet
ANSYS Maxwell 3D
2014-03-10
11
Beräkningsmodell av generator i
ANSYS Maxwell 3D
2014-03-10
12
Beräkningsmodell av generator i
ANSYS Maxwell 3D
2014-03-10
13
Magnetfältvektorer vid simulering
2014-03-10
14
Axialkomponenten av den magnetiska
flödestätheten
Låg If => Bf och Bs nästan i fas => B hög,
Hög If => Bf och Bs nästan i motfas => B låg
If
If
2014-03-10
15
Axiell magnetisk flödestäthet vid
lastvinkeln 12 grader
Mätdata i figur a, simuleringsresultat i figur b
(a)
2014-03-10
(b)
16
Fasvinklar under en mätserie vid
lastvinkeln 12 grader.
2014-03-10
17
Uppmätta statorströmkomponenter (RMS)
vid lastvinkeln 12 grader.
2014-03-10
18
Pågående arbete
Bestämning av koefficienter i modellen
för axiell magnetisk flödestäthet
Artikel med mätresultat och
simuleringsresultat
Axiell förskjutning av statorn med
mätningar av axiella magnetfält.
2014-03-10
19
