پديد آورنده :
عليمرداني، رامين
عنوان :
طراحي ژنراتور مغناطيس دائم شار محور به منظور استفاده در نيروگاه دودكش خورشيدي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
يازده،97، Xص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
احمدرضا تابش
استاد مشاور :
مهدي معلم، محمدعلي بدري
توصيفگر ها :
نيروگاه دودكش خورشيدي , جمعكننده , ماشين مغناطيس دائم شار محور , گشتاور دن
استاد داور :
محمد ابراهيمي، حميدرضا كارشناس
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/03/23
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده امروزه با افزايش روز افزون مصرف انرژي استفاده از انرژي هاي تجديد پذير اهميت پيدا كرده است در اين ميان انرژي خورشيدي به لحاظ عدم توليد آالينده ها از جايگاه ويژهاي برخوردار مي باشد نيروگاه دودكش خورشيدي يكي از روش هاي جديد استحصال انرژي خورشيدي مي باشد نيروگاه دودكش خورشيدي از سه بخش اصلي جمعكننده دودكش و توربين ژنراتور تش كيل شده است جمعكننده ب ا جذب انرژي خورشيد باعث افزايش درجه حرارت هواي درون خود مي گردد و با ايجاد يك فضاي گلخانهاي اختالف دمايي را بين محيط بيرون و درون ايجاد مي كند جريان همرفتي ناشي از اختالف دماي دو محيط توسط دودكش به بيرون منتقل و يك حالت مكش در درون دودكش ايجاد ميگردد انرژي جنبشي هواي مكش شده توسط توربين به انرژي دوراني و در نهايت انرژي دوراني توربين توسط ژنراتور به انرژي الكتريكي تبديل ميشود با توجه به سرعت هواي گرم شدهي درون جمعكننده امكان استفاده از ژنراتورهاي كمسرعت امري اجتنابناپذير ميباشد ماشين هاي مغناطيس دائم شار محور عالوه بر مزيتهاي ماشين هاي مغناطيسدائم به دليل قطر بزرگ و طول محوري كم مي تواند به صورت مستقيم به توربين نيروگاه دودكش خورشيدي متصل شود براي طراحي ژنراتور نيروگاه دودكش خورشيدي ابتدا به كمك معادالت ابعادي عمومي هندسه و ساختار ژنرات ور را محاسبه نموده و به دليل بزرگ بودن قطر ماشين از سيمپيچي غير همپوشان با تركيب مناسب قطب و شيار استاتور براي طراحي ژنراتور استفاده ميكنيم كه عالوه بر كاهش طول سيم پيچي و تلفات مسي موجب كاهش گشتاور دندانه اي ماشين نيز خواهد شد تحليل دقيق ماشينهاي شار محور به كمك روش اجزاي محدود سه بعدي صورت مي گيرد ولي اين روش بسيار زمان بر بوده و به دليل پر تكرار بودن روند طراحي مناسب نمي باشد به كمك روش شبه سهبعدي امكان تحليل عددي چگالي شار مغناطيسي ماشين هاي شار محور ميسر مي باشد در پايان با مدلسازي چگالي شار مغناطيسي طرح هاي ارائه شده در فاصلهي هوايي به بررسي گشتاور دندانهاي مي پردازيم و طرح مناسب به منظور كاربرد در نيروگاه دودكش خورشيدي را معرفي ميكنيم كلمات كليدي 1 نيروگاه دودكش خورشيدي 2 جمعكننده 3 ماشين مغناطيس دائم شار محور 4 گشتاور دندانه اي
چكيده انگليسي :
Design of Axial Flux Permanent Magnet Generator for Solar Chimney Power Plants Ramin Alimardani r alimardani@ec iut ac ir Date of Submission Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan IranDegree M Sc Language PersianSupervisor Dr Ahmadreza Tabesh a tabesh@cc iut ac irAbstract Environmental concerns due to ever increasing energy consumption expedite the research and development inthe field of renewable energies Solar energy is an eternal source of clean and emission free energy to be usedin various technologies for renewable energy conversion such as photovoltaic solar heat and solar chimney Solar chimney power plants are among recent technologies in which the energy of wind flow due to thetemperature gradient at the ends of a tall chimney is harvested This technology converts the generatedrenewable energy by low temperature solar heat into electricity The main components of a solar chimney are a collector chimney and turbine generator The collector absorbs solar energy that causes to increase the airtemperature inside the collector The collector causes a temperature difference between inside and outside ofits space based on green house effect The gradient of temperature between the inside of the collector andoutside ambient creates a convection flow driven out by the chimney The convention flow along the chimneycan be continued during the night since the ground surface of the absorber radiates the absorbed heat duringthe night Then a turbine generator installed within the chimney can convert the rotational kinetic energy ofthe air flow into electricity Since air flow speed inside the collector is low the power generators in thisapplication should be high pole and low speed power generators Axial flux permanent magnet machines dueto their geometrical features in addition to the common advantages of permanent magnet machines present apromising solution for solar chimney wind power generators This machine can be connected directly to aturbine inside a solar chimney power plant To design the power generator in a solar chimney power plant structure and geometry of the generator calculated based on the general sizing equations In low speedmachines non overlapping windings with suitable combinations of poles and slots are proposed in which theend windings and cogging torque are minimized Analysis of axial flux machines needs three dimensionalfinite element tools which applies a huge amount of computational burden Therefore 3D finite elementmethod is not an efficient design approach especially for the design of large size axial flux machines Thisthesis presents an analytical model for the design of a wind turbine generator based on axial flux machines The model calculates the magnetic flux density in the air gap Also the effect of cogging torque are studiedand based on that a suitable geometry for using in solar chimney power plant is designed Keywords Solar chimney power plant Collector Axial flux permanent magnet machines Coggingtorque
استاد راهنما :
احمدرضا تابش
استاد مشاور :
مهدي معلم، محمدعلي بدري
استاد داور :
محمد ابراهيمي، حميدرضا كارشناس
