Polt, H. (2014). Vergleich von Permanentmagnet Synchrongeneratoren mit oberflächenmontierten und vergrabenen Magneten [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/79058
Diese Diplomarbeit befasst sich mit dem Vergleich von Permanentmagnet Synchrongeneratoren mit oberflächenmontierten- und vergrabenen Magneten. Für dieses Projekt wird von einem angefertigten Labormodell ausgegangen, welches einer verkleinerten Nachbildung eines Originalgenerators mit Rotor aus Oberflächenmagneten entspricht. Die Parameter für ein Simulationsmodell der real aufgebauten Labormaschine wurden vom Originalgenerator abgeleitet. Hierfür kommt die numerische Simulation über Finite-Elemente Methode (FEM) zum Einsatz, welches die elektromagnetische Auslegung eines neuen Ansatzes vor Aufbau einer neuen Maschine ermöglicht. Grundlage für die Vergleichbarkeit liefert der Ansatz eines neuen Rotorkonzeptes. Für Vergleichbarkeit der beiden Rotortypen wird ein Arbeitspunkt gleicher Belastung herangezogen. Die Ergebnisse aus der Simulation liefern Geometriedaten für die mechanische Umsetzung des neuen Rotors. Der Generatoraufbau mit neuem Rotor wird in gleicher Weise vermessen und zum Vergleich herangezogen. Die Auswertung der Ergebnisse aus den Simulationen sowie den Messungen geben hierbei die Grundlage für die Vergleiche. Die Arbeit gibt einen Überblick über die zugrundeliegende Theorie. Behandelt werden Dauermagneteigenschaften, im speziellen für Neodym-Eisen-Bor (NdFeB) Magnete. Verglichen werden verschiedene Rotorstrukturen mit Einsatz von Permanentmagneten. Weitere Abschnitte behandeln die Synchronmaschinengrundlagen, die Vorgehensweise der Erstellung der Modelle bis hin zu Berechnungen und Umsetzung des neuen Modells und deren Messungen. Den Abschluss bildet der Vergleich der beiden umgesetzten Rotorvarianten.
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This master thesis deals with the comparison of permanent magnet synchronous generators with surface mounted and embedded magnets. For this project a produced laboratory model is used, that matches a reproduction of an original generator with surface mounted magnets. Measurement data of the laboratory model provides parameters for a simulation model, which should reproduce the real implemented model. Therefore the numerical simulation over finite-element method (FEM) is applied, that gives an electromagnetic design approach before constructing a new machine. Basis for comparability provides the approach of a new rotorconcept. For comparability of the two rotortypes an operating point with the same load is used. Results from simulation provide geometric data for the mechanical realization of the new rotor. The generator assembly with the new rotor is measured in identical way and is used for comparison. The results of the simulations and measurements deliver the basis for the comparisons. This thesis gives an overview on the underlying theory. Permanent magnet properties are covered, especially for neodymium (NdFeB) magnets. Different rotorstructures based on the use of permanent magnets are compared. Further sections deal with the synchronous generator theory, the approach of creating the models to the point of calculation and implementation of the new model and its measurements. Finally the two implemented rotors are compared.
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Zusammenfassung in englischer Sprache Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers