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Entwicklung eines integrierten Generators für Scheibenläuferturbinen

Fomen, Donald Ivan :
Entwicklung eines integrierten Generators für Scheibenläuferturbinen.
TU Darmstadt, Institut EMK / FG M+EMS
[Masterarbeit], (2015)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer elektrischen Maschine. Speziel handelt es sich um eine bürstenlose Gleichstrommaschine, allgemein "BLDC Motor oder EC Motor" genannt. Die Abkürzungen BLDC- und EC-Motor bedeuten jeweils Brushless Direct Current Motor und Electronically Commutated Motor. Die Maschine wird hauptsächlich für die Energiegewinnung in einer Turbinenbaugruppe für die mobile Anwendung eingesetzt. Prinzipbedingt arbeitet die elektrische Maschine alternierend als Motor oder Generator mit konstanter Drehzahl. Die Energiegewinnung geschieht über den Wechsel der Richtung des Drehmoments an der Welle. Unter den gegebenen Randbedingungen wird in dieser Arbeit versucht möglichst die Parameter "Effizienz" und "Leistungsdichte" zu maximieren, zwei verständliche Ziele beim Energy-Harvesting in beschränkten Abmessungen/Räumen. Am Anfang der Entwicklung werden die wichtigsten Kriterien für BLDC definiert und eine Anforderungsliste erstellt. Ein BLDC besteht aus mehreren Komponenten. Eine geeignete Auswahl der Komponente zur Erfüllung der Anforderungen wird ausgeführt und ein Konzept wird ausgearbeitet. Der nächste Schritt ist die Dimensionierung und der Entwurf der Komponente. Die Grunglage dabei ist die Dimensionierungsgleichung elektrischer Maschinen. Der Generator soll eine gute Effizienz haben. Die Erstentwurfswerte werden eingeschätzt bzw. berechnet. Der Ansatz hier ist die Minimierung der Gesamtverluste. Es bestehen sowohl lineare wie auch nichtlineare Abhängigkeiten zwischen bestimmten Parametern und einzelnen Verlusten. Die Ergebnisse des Erstentwurfs werden analysiert und sollen anschließend iterativ verbessert werden. Die Gehäusetemperatur und die Drehzahltoleranz sollen bei den Iterationen mitberücksichtigt werden. Als Ergebnisse der Arbeit werden geometrische, magnetische und elektrische Werte für einen Generatoraufbau bereitgestellt.

Typ des Eintrags: Masterarbeit
Erschienen: 2015
Autor(en): Fomen, Donald Ivan
Titel: Entwicklung eines integrierten Generators für Scheibenläuferturbinen
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer elektrischen Maschine. Speziel handelt es sich um eine bürstenlose Gleichstrommaschine, allgemein "BLDC Motor oder EC Motor" genannt. Die Abkürzungen BLDC- und EC-Motor bedeuten jeweils Brushless Direct Current Motor und Electronically Commutated Motor. Die Maschine wird hauptsächlich für die Energiegewinnung in einer Turbinenbaugruppe für die mobile Anwendung eingesetzt. Prinzipbedingt arbeitet die elektrische Maschine alternierend als Motor oder Generator mit konstanter Drehzahl. Die Energiegewinnung geschieht über den Wechsel der Richtung des Drehmoments an der Welle. Unter den gegebenen Randbedingungen wird in dieser Arbeit versucht möglichst die Parameter "Effizienz" und "Leistungsdichte" zu maximieren, zwei verständliche Ziele beim Energy-Harvesting in beschränkten Abmessungen/Räumen. Am Anfang der Entwicklung werden die wichtigsten Kriterien für BLDC definiert und eine Anforderungsliste erstellt. Ein BLDC besteht aus mehreren Komponenten. Eine geeignete Auswahl der Komponente zur Erfüllung der Anforderungen wird ausgeführt und ein Konzept wird ausgearbeitet. Der nächste Schritt ist die Dimensionierung und der Entwurf der Komponente. Die Grunglage dabei ist die Dimensionierungsgleichung elektrischer Maschinen. Der Generator soll eine gute Effizienz haben. Die Erstentwurfswerte werden eingeschätzt bzw. berechnet. Der Ansatz hier ist die Minimierung der Gesamtverluste. Es bestehen sowohl lineare wie auch nichtlineare Abhängigkeiten zwischen bestimmten Parametern und einzelnen Verlusten. Die Ergebnisse des Erstentwurfs werden analysiert und sollen anschließend iterativ verbessert werden. Die Gehäusetemperatur und die Drehzahltoleranz sollen bei den Iterationen mitberücksichtigt werden. Als Ergebnisse der Arbeit werden geometrische, magnetische und elektrische Werte für einen Generatoraufbau bereitgestellt.

Freie Schlagworte: Mikro- und Feinwerktechnik Elektromechanische Konstruktionen Wirkungsgrad Kleingenerator Gleichstrommotor bürstenlos BLDC Wirkungsgrad Kleinmotor Wirkungsgrad Optimierung Energiebilanz Druckluftturbine
Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme
Hinterlegungsdatum: 22 Jun 2015 08:33
Zusätzliche Informationen:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv Institut EMK. Anfrage über Sekretariate

Bibliotheks-Siegel: 17/24 EMKM 1879

Art der Arbeit: Masterarbeit

Beginn Datum: 13-10-2014

Ende Datum: 21-04-2015

ID-Nummer: 17/24 EMKM1879
Gutachter / Prüfer: Schlaak, Prof. Helmut F.
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