Návrh vysokootáčkového synchronního stroje s permanentními magnety

Abstract

Bakalářská práce se zabývá problematikou synchronních strojů s permanentními magnety. V práci je uveden princip funkce a řešení stroje. Dále je rozebráno vinutí statoru, možnosti umístění magnetů na rotor a seznámení se s používanými typy permanentních magnetů. V části řešení problému práce je proveden návrh synchronního stroje s permanentními magnety o výkonu 1,5 MW a jmenovitými otáčkami 15000 ot./min. Stroj je řešen s rotorem uvnitř a magnety umístěnými na povrchu. Řešení se zabývá návrhem rozměrů statoru včetně drážky, návrhem vinutí a návrhem permanentních magnetů. Celý analytický návrh byl porovnán s výsledky analýzy z programu RMxprt. Pro stroj byl vypočítán, metodou konečných prvků, průběh magnetického pole pomocí programu Ansys Maxwell. Pro stroj byly vypočteny kritické otáčky, při kterých a v blízkosti nich nemůže pracovat.

Bachelor's thesis is focused on problematic of synchronous machines with permanent magnets. In this thesis is described the principle of function and design solution of the machine. Furthermore it deals with stator winding, possibility of placing magnets on the rotor and used types of permanent magnets. In the part of solution of the assignment of work is made design of synchronous machine with permanent magnets with output 1,5 MW and rated speed 15000 rpm. The machine is designed with inner rotor and magnets placed on surface. The solution includes design of dimensions of stator including design of slot, design of winding and design of permanent magnet. The whole analytical design was finally compared with the results of the analysis in the RMxprt program. For machine was calculated 2D magnetic field by finite element method in Ansys Maxwell. Finally was calculated critical speed.