Compression System Losses in Large Salient Pole Synchronous Machines

Autor: Torben Fricke

ISBN: 978-3-95900-776-4

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2022

Herausgeber der Reihe: Bernd Ponick, Axel Mertens

Band-Nr.: IAL 05/2022

Umfang: 194 Seiten, 150 Abbildungen

Schlagworte: Pressystemverluste, Endbereichsfeld, Schwarz-Christoffel-Abbildungen, Oberflächenimpedanz

Kurzfassung: Mechanisch bedingt benötigen große Schenkelpolsynchronmaschinen ein aufwendiges Statorpresssystem. Dieses ist dem magnetischen Endbereichsfeld ausgesetzt, wodurch es zu Wirbelstromverlusten im Statorpresssystem kommt. Im Rahmen dieser Arbeit werden für die Berechnung des Endbereichsfelds das Biot-Savart-Gesetz und numerisch gelöste Schwarz-Christoffel-Abbildungen eingesetzt. Die Wirbelstromverluste werden auf Basis der Oberflächenimpedanz und einem magnetischen Ersatzschaltbild berechnet. Zur Validierung der Berechnungsverfahren werden sowohl 3D Finite-Elemente-Methoden als auch Messungen an einer hochinstrumentierten Testmaschine herangezogen.
Ein besonderer Schwerpunkt wurde auf die Zeiteffizienz der entwickelten Berechnungsverfahren gelegt. Auf Basis der entwickelten Berechnungsmethodik werden kosteneffiziente Maßnahmen zur Reduzierung der Presssystemverluste abgeleitet.