Tuulivoimalan generaattorin roottorin valmistuksen ja valmistuskustannusten arviointi
Hiltunen, Lauri (2009)
Tiivistelmä
Diplomityössä on käsitelty tuulivoimalan generaattorin roottorin valmistusta ja magneettien kiinnitystä. Työ on osa projektia, jonka tarkoituksena on ollut tuottaa kohdeyritykselle vaihtoehtoinen tuulivoimalan generaattorin roottorirakenne. Työhön on koottu projektissa käsitellyt asiat roottorin valmistustekniikan osalta. Työssä on selvitetty kustannuksien kannalta paras vaihtoehto roottorin valmistamiseksi sisältäen kuljetukset ja magneettien kokoonpanon. Valmistusmenetelminä on vertailtu hitsausta ja valamista. Magneettien osalta tarkasteltiin uuden vaihtoehtoisen kiinnitysmenetelmän tuomia säästöjä nykyiseen ratkaisuun verrattuna. Uusien roottorien kustannuksia on verrattu nykyiseen rakenteeseen. Tutkimusmenetelminä on käytetty projektiryhmän palavereja, haastatteluja ja kirjallisuusselvityksiä.
Lopputuloksena kohdeyritykselle luotiin uusi roottorikonsepti, jossa yhdistyvät edullisempi roottorin valmistus ja magneettien kiinnitys. Roottorin valmistaminen valamalla osoittautui selvästi edullisemmaksi kuin hitsaaminen levyistä. Magneettien kiinnitystä yksinkertaistettiin käyttämällä seostettuja magneetteja ja magneettikehyksiä. Roottorin konstruktiomuutoksien avulla mahdollistettiin suurempi magneettien määrä, joka mahdollistaa suuremman tehontuoton. The master’s of thesis examines a wind turbine generator rotor manufacturing and magnet fastening. Thesis is part of a project, which aims to provide an alternative wind turbine generator rotor structure for the target company. This dissertation compiles the rotor manufacturing technique work from the project. In this thesis has been found out the best option for the manufacture rotor including transport and magnet assembly in terms of costs. Welding and casting have been compared as manufacturing methods. New magnet fastening methods have been compared to the current solution. The costs have been compared to the current structure. The research methods have been team meetings, interviews and literary accounts.
As a result for the target company a new rotor concept has been created. It combines the advantageous manufacture of the rotor and magnet fastening. Casting of rotor proved to be evidently cheaper than welding from sheet metal parts. Magnets fastening have been simplified using alloyed magnets and magnet frames. The construction modifications have made possible the larger number of magnets, which allows greater power supply.
Lopputuloksena kohdeyritykselle luotiin uusi roottorikonsepti, jossa yhdistyvät edullisempi roottorin valmistus ja magneettien kiinnitys. Roottorin valmistaminen valamalla osoittautui selvästi edullisemmaksi kuin hitsaaminen levyistä. Magneettien kiinnitystä yksinkertaistettiin käyttämällä seostettuja magneetteja ja magneettikehyksiä. Roottorin konstruktiomuutoksien avulla mahdollistettiin suurempi magneettien määrä, joka mahdollistaa suuremman tehontuoton.
As a result for the target company a new rotor concept has been created. It combines the advantageous manufacture of the rotor and magnet fastening. Casting of rotor proved to be evidently cheaper than welding from sheet metal parts. Magnets fastening have been simplified using alloyed magnets and magnet frames. The construction modifications have made possible the larger number of magnets, which allows greater power supply.