Βελτιστοποιημένη σχεδίαση ηλεκτρικής γεννήτριας χαμηλών στροφών με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων για μικρές υδροηλεκτρικές μονάδες

Μοσχούδης, Άγγελος

dc.contributor.advisor	Tsekouras, George
dc.contributor.author	Μοσχούδης, Άγγελος
dc.date.accessioned	2023-03-17T11:30:05Z
dc.date.available	2023-03-17T11:30:05Z
dc.date.issued	2023-03-14
dc.identifier.uri	https://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/3953
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26265/polynoe-3793
dc.description.abstract	Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία εκπονήθηκε στο Τμήμα των Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών της Σχολής Μηχανικών του Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής και ασχολείται με τη βελτιστοποιημένη σχεδίαση ηλεκτρικής γεννήτριας χαμηλών στροφών με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων για ΜΥΗΕ. Σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία αυτή κρίνεται κατάλληλη για χρήση σε μικρές υδροηλεκτρικές μονάδες. Για αυτό το λόγο έχει προβλεφθεί η χαμηλή ταχύτητα περιστροφής του δρομέα της. Αρχικά, η προκαταρκτική σχεδίαση της γεννήτριας πραγματοποιήθηκε με την εφαρμογή των μεθόδων της κλασσικής σχεδίασης, ενώ τα αποτελέσματα της επιβεβαιώνονται με την υλοποίηση και την επίλυση πεδιακού προβλήματος με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Έπειτα, η σχεδίαση έχει βελτιστοποιηθεί με τη μέθοδο της ανάλυσης ευαισθησίας. Στο 1ο κεφάλαιο παρουσιάζεται το θεωρητικό πλαίσιο του θέματος, ενώ πραγματοποιείται η ανασκόπηση του πεδίου η οποία περιλαμβάνει τα Σ.Η.Ε., τις Α.Π.Ε. και τις υδροηλεκτρικές μονάδες. Στο 2ο κεφάλαιο παρατίθενται οι βασικές αρχές σχεδίασης ηλεκτρικών μηχανών. Αναφέρονται τα ηλεκτρικά και τα μαγνητικά μεγέθη, ενώ παρουσιάζονται οι βασικές παράμετροι σχεδίασης, τα τυλίγματα και οι συνδεσμολογίες, οι κλάσεις των μονώσεων και οι μέθοδοι ψύξης τους. Στο 3ο κεφάλαιο πραγματοποιείται η προκαταρκτική μελέτη ΜΥΗΕ (Μικρού Υδροηλεκτρικού Έργου). Σε αυτό το πλαίσιο αναγνωρίζονται και καταγράφονται οι συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή, ενώ πραγματοποιούνται η προκαταρκτική χάραξη του έργου και η εκτίμηση του κόστους και της βιωσιμότητας του. Στο 4ο κεφάλαιο υλοποιείται η προκαταταρκτική σχεδίαση της σύγχρονης γεννήτριας έκτυπων πόλων. Υπολογίζονται τα βασικά χαρακτηριστικά της όπως τα μαγνητικά και τα ηλεκτρικά μεγέθη, οι γεωμετρικές διαστάσεις και ο βαθμός απόδοσης. Στο 5ο κεφάλαιο παρουσιάζεται μια ανασκόπηση των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στην οποία εμπεριέχονται αρχές της διανυσματικής ανάλυσης. Στο 6ο κεφάλαιο παρατίθενται οι βασικές αρχές της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων. Στο 7ο κεφάλαιο επιχειρείται και επιτυγχάνεται η επιβεβαίωση της σχεδίασης με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Στο 8ο κεφάλαιο η σχεδίαση βελτιστοποιείται με τη μέθοδο της ανάλυσης ευαισθησίας, ενώ στο 9ο κεφάλαιο γίνεται η μελέτη αποδόσεων γεννητριών και μετασχηματιστών κατά τη σχεδίαση ΜΥΗΕ. Στο 10ο κεφάλαιο παρατίθενται τα συμπεράσματα.	el
dc.format.extent	467	el
dc.language.iso	el	el
dc.publisher	Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές	*
dc.rights	Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	*
dc.subject	Μέθοδος πεπερασµένων στοιχείων	el
dc.subject	Σχεδίαση γεννητριών	el
dc.subject	Υδροηλεκτρικές μονάδες	el
dc.subject	Γεννήτριες έκτυπων πόλων	el
dc.subject	Ηλεκτρικές γεννήτριες	el
dc.subject	Ηλεκτρικές μηχανές	el
dc.subject	Ηλεκτρικές μηχανές χαμηλών στροφών	el
dc.subject	Συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας	el
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Ηλεκτρομαγνητικά πεδία	el
dc.title	Βελτιστοποιημένη σχεδίαση ηλεκτρικής γεννήτριας χαμηλών στροφών με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων για μικρές υδροηλεκτρικές μονάδες	el
dc.title.alternative	Optimal design based on finite elements for low rpm electric generator suitable for small hydroelectric power plants	el
dc.type	Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία	el
dc.contributor.committee	Βασιλειάδης, Σάββας
dc.contributor.committee	Καμινάρης, Σταύρος
dc.contributor.faculty	Σχολή Μηχανικών	el
dc.contributor.department	Τμήμα Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών	el
dc.contributor.master	Ηλεκτρικές και Ηλεκτρονικές Επιστήμες μέσω Έρευνας (MSc by Research in Electrical and Electronics	el
dc.description.abstracttranslated	The present postgraduate thesis has been developed in the Department of Electrical and Electronic Engineers of the Engineering School of UNIWA and concerns with the study of a low RPM electric generator optimized design suitable for small hydroelectric power plants. According to the existing legislation this can be used suitably in small hydroelectric power plants. For this reason it has been predicted the rotor’s low rotational speed. Primarilly, the generator’s preliminary design was carried out by applying classical electrical machines design methods, while the validation of the proposed design has been performed by numerical simulation of the generator’s magnetic field problem by using the method of finite elements. Then, the design is optimized by using the method of sensitivity analysis. In chapter 1 the theoretical framework of the subject is presented while the field’s review is carried out in which the Power Systems, the Renewables Energy Sources and the hydroelectric power plants are included. In chapter 2 the basic principals of the electrical machines design are listed. The electric and magnetic quantities are mentioned, while basic design parameters, the windi-ngs and their connections, insulation classes and cooling methods are presented. In chapter 3 the preliminary design of a Small Hydro Electric Power Plant is carried out. In this context, the conditions prevailing in the area are recognized and recorded, while the preliminary projects design, the cost estimate and its viability are carried out. In chapter 4 the preliminary design of the salient pole synchronous generator is implemented. The generator’s basic features such as electric and magnetic quantities, geo-metrical dimensions and efficiency are calculated. In chapter 5 an overview of electromagnetic fields in which basic principles of vector analysis are embedded is presented. In chapter 6 basic principles of the finite element method are listed. In chapter 7 the validation of the design is attempted and it is achived by the use of finite element method. In chapter 8 the design is optimized by using the method of sensitivity analysis, while in chapter 9 the performance of generators and transformers is studied during the design of a Small Hydro Electric Power Plant. In chapter 10 the colclusions are listed.	el

Files in this item

Name:: Moschoudis_MSCRES0051.pdf
Size:: 17.57Mb
Format:: PDF
Description:: Μεταπτυχιακή Εργασία

View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες - Ηλεκτρικές και Ηλεκτρονικές Επιστήμες μέσω Έρευνας (MSc by Research in Electrical and Electronics)
Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες ΠΜΣ Ηλεκτρικές και Ηλεκτρονικές Επιστήμες μέσω Έρευνας (MSc by Research in Electrical and Electronics)

Show simple item record

Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές