Development of a novel air-cored permanent magnet linear generator for direct drive ocean wave energy converters

[摘要] ENGLISH ABSTRACT: In hierdie tesis word 'n nuwe lug kern permanent magnet (PM) lineêre generator (LG) vir toepassing tot direkaangedrewe (DA) oseaan golf energie omsetters (GEO) ontwikkel. Die nuwe LG word ontwikkel vanaf dielineêre dubbel-kant topologie in 'n poging om probleme met die huidige longitudinale vloed (LV) yster kernLGs, wat tot dusvêr oorheersend voorkom in eksperimentele DA-GEOs, te oorkom. Die grootste probleem methierdie LGs is die masiewe aantrekkings kragte tussen hul yster stators en die PM transleerders. 'n Groot hoeveelheidstrukturuele staal word benodig om die luggaping te handhaaf, terwyl die las op die laars ook 'n grootprobleem is. Die nuwe LG gebruik 'n lug kern stator wat alle aantrekkings kragte tussen die stator en transleerderelimineer en dus die nodige strukturuele material verminder. Die topologie van die transleerder is ookvan so 'n aard dat die netto aantrekkings kragte op enige spesifieke PM ideaal nul is; dit verminder die strukturuelemateriaal selfs verder. Die transleerder het ook 'n nuwe transversale vloed pad wat die sogenaamde paarwysevloed koppeling wat in LV-LGs voorkom, en die negatiewe effekte daarvan, verhoed.'n Aantal nuwe bydraes tot die veld van LGs vir DA-GEO word in hierdie tesis gemaak. 'n Nuwe topologie lugkern PMLG is ontwikkel soos bespreek. Dit sluit in die ontwikkeling van analitiese en eindige element modelleen 'n optimerings prosedure wat vinnig optimale dimensies vir minimum aktiewe massa van die nuwe LG vind.In die ontwerp word dit ook gevind dat die drywingsdigtheid van LGs verbeter kan word deur zero oorvleulingtussen die die stator en transleerder by die slag endte toe te laat. 'n 1 kW prototipe van die nuwe LG word ontwerpen gebou; die uitvoerbaarheid van die konstruksie vir die nuwe topologie op 'n klein skaal word dus gedemonstreer.'n Unieke toets opstelling word ook ontwerp en is gebasseer op bestaande toerusting in die vorm van'n wind turbine generator en rug-aan-rug spannings bron omsetters. Met die toets opstelling word 'n enkel frekwensiegolf ge-emuleer om die teorie en simulasies te verifieer en word ook 'n voorspellende beheer strategiegeimplementeer, wat vir die eerste keer gedemonstreer word vir LGs vir DA-GEOs. Goeie ooreenstemming tussendie gemete en gesimuleerde data bevestig die voorgestelde modellerings en ontwerps metodes.

[发布机构] Stellenbosch University