Kvázidiamágneses szupravezetős forgógép analízise

Kvázidiamágneses szupravezetős forgógép analízise

Kutatási témám a kvázidiamágneses gép különböző elvi konstrukcióinak vizsgálata végeselemes szoftver segítségével. A bevezetőben ismertetem a vizsgálati módszert, a gép működésének elvét – a nyomaték keletkezésének okát, az elektromágneses térbe helyezett kvázidiamágneses anyag miatt keletkező taszító erőt -, majd a tapasztalt jelenségeket összevetem a hagyományos villamos gépek működése közben tapasztaltakkal. Ezt követően pedig felvázolok néhány lehetséges elvi konstrukciót a megvalósításhoz.

Bemutatom a kindulási motormodellt, ismertetem az egyes elemek funkcióját, geometriai paramétereit, valamint az alkalmazott anyagok fizikai paramétereit.

Az egyes változatokat több szempont szerint is csoportosítom, például a gerjesztés típusa, a rotor geometriája, vagy a felhasznált anyagok szerint. Ezek alapján kétféle impulzusgerjesztésű, és egy szinuszos gerjesztésű változatot vizsgálok, valamint egy teljesen alternatív elrendezésű, axiális irányú gerjesztésű, tárcsa alakú elrendezést.

A rotor alakját tekintve azt vizsgáltam, hogy mekkora mértékben hat a kialakuló nyomatékra az egyes geometriai paraméterek változtatása. Próbálom azonosítani a legfontosabb tervezési paramétereket.

A felhasznált anyagok szerint megkülönböztetek réztekercselésű állórésszel, és II-es típusú szupravezető anyagból készült tekercselésű állórésszel ellátott konstrukciót is. Ez azért fontos, mert ennek segítségével sokkal nagyobb árammal gerjeszthető az állórész, ami növeli a kvázidiamágneses gép nyomatékát. Ezen a ponton kitérek a vasmentes villamos gép konstrukciójának egy lehetséges megvalósítására. Az egyes konstrukciókat aszerint hasonlítom össze, hogy a nyomatékuk légrés menti eloszlása hogyan alakul.

Ezen felül bemutatom a témában elvégzett kísérleteket, melyekben a megépített kezdetleges motormodelleken igazolom a működési elv helyességét. Célom, hogy a jelenleg kereskedelmi forgalomban kapható szupravezetők felhasználásával megépítsem a kvázidiamágneses gép egy olyan prototípusát, amelyen már a nyomaték mérése is lehetséges, és az ezen végzett mérések segítségével alátámasszam az egyes szimulációk eredményét.

A munkám mostani szakasza arra szolgál, hogy az elvi változatok közül kiválasztásra kerüljön a megvalósítás és felhasználhatóság szempontjából legoptimálisabb változat, majd ezt követően további mérésekkel azonosítani tudjak a tervezés későbbi szakaszát segítő egyszerűsített formulákat.

Legtávolabbi célom egy működőképes, az iparban is használható gép megtervezése és legyártása. Első sorban egy a villamosenergia-rendszerhez illeszthető, jó hatásfokú lendkerekes energiatároló rendszer fejlesztése a cél.

szerző

• 
  Hadur András
  villamosmérnöki
  nappali

konzulens

• 
  Dr. Vajda István
  Egyetemi tanár, Villamos Energetika Tanszék

helyezés