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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/14944| Título: | Modelo de dimensionamento de geradores síncronos de número de ranhuras por polo por fase fracionário e enrolamento de camada dupla com ímãs permanentes de ferrite de superfície |
| Título(s) alternativo(s): | Sizing model of synchronous generators of slot number per pole per phase fractional and double layer winding with permanent ferrite surface magnets |
| Autor(es): | Moreira, Rodrigo Aparecido de Sousa |
| Orientador(es): | Kolzer, Jose Fabio |
| Palavras-chave: | Energia eólica Imãs Geradores elétricos Wind power Magnets Electric generators |
| Data do documento: | 14-Nov-2018 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | MOREIRA, Rodrigo Aparecido de Sousa. Modelo de dimensionamento de geradores síncronos de número de ranhuras por polo por fase fracionário e enrolamento de camada dupla com ímãs permanentes de ferrite de superfície. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2018. |
| Resumo: | Este trabalho propõe a utilização de um modelo analítico de dimensionamento para determinar as principais dimensões geométricas de um gerador síncrono com ímãs permanentes de ferrite de superfície. Inicialmente é abordado sobre a importância que a geração eólica de eletricidade tem para o Brasil, que é um país com grandes hidrografias. É provado, pelos conceitos do físico Albert Betz, que a conversão de potências de uma turbina eólica possui relação direta com a forma e do número de hélices (ou pás). Adiante, são explanados os tipos de geradores síncronos com ímãs permanentes disponíveis na literatura, dando foco aos que são aplicados à geração eólica. A topologia de rotor interno é adotada e examinada ao longo do texto. A escolha dos ímãs de ferrite advém de duas vantagens principais que envolvem economia e imunização às perdas por correntes de Foucault por eles não serem metálicos. Por fim, aborda-se os enrolamentos de camada dupla e é apresentado a bobinagem da máquina que possui número de ranhuras por polo por fase fracionário que ameniza a manifestação do cogging torque, característico em máquinas desse gênero. São elaborados três projetos até atingir um grau de satisfação com foco da minização do erro de fem. O projeto evolução um agrega o efeito da dispersão dos ímãs que não foi adotado no projeto base, e o projeto evolução dois é parcialmente reestruturado pelo fator de Carter. São verificados aumentos em cadeia da tensão induzida, no seu harmônico fundamental e no fluxo, à medida em que se progride com as simulações. O dimensionamento da máquina é apresentado, porém a simulação em carga mostra que, embora a fem esteja com erro percentual de apenas 1,83 %, a máquina não está totalmente pronta para a manufatura, pois a tensão de terminal ficou bem abaixo dos 220 V de linha esperados (191,6 V rms) |
| Abstract: | This work presents the use of a analytic dimensional model to determine the principal geometric dimensions of a permanent magnet synchronous generator. The importance of eolic electricity generation to Brazil, which is a country with large hydrographies, is first approached. It is proved, by the Albert Betz’s concepts, that the power conversions of a turbine has direct relationship with the shape and the number of blades. Next, the types of the types of permanent magnet generators available in the literature are explained, with focus on those applied to eolic generation. The internal rotor topology is adopted and examined in the text. The choice of ferrite magnets comes from two main advantages involving economy and immunization to Foucault currents due to the magnets not being metallic.Three projects are elaborated to reach a satisfactory degree with focus on the minimization of the cmf error. The project evolution one embody the effect of magnet dispersion which was not considered in the base project, and the project evolution two is partially restructured by the Carter factor. It is verified the chain increase of induced voltage, in its fundamental harmonic and in the flux, as the simulation progresses. The sizing of the machine is shown, but the on-load simulation shows that although the emf has a percentage error of only 1.83%, the machine is not fully ready for manufacture because the terminal voltage is below 220 V of expected line (191.6 V rms). |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/14944 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Elétrica |
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