Kestomagneettigeneraattorin staattorin mekaanisen rakenteen analysointi ja kehitys

Abstract

Työssä tutkittiin kestomagneettigeneraattorin staattoriytimen aksiaalisen puristamisen ja lämpötilan vaikutuksia staattorin jännityksiin ja muodonmuutoksiin. Lisäksi tutkittiin aksiaalisen puristusjännityksen vaikutusta staattorin aksiaalisuuntaisen ominaismuodon taajuuteen. Rakenteesta tehtiin elementtimalli, jonka avulla laskettiin rakenteen siirtymät, jännitykset ja ominaistaajuudet. Rakenteen jännityksiä ja siirtymiä tutkittiin myös yksinkertaisella jousikuvauksella, jonka tuloksia verrattiin elementtimallilla saatuihin tuloksiin.

Työn tavoitteena oli kehittää uusi staattorirakenne. Elementtimenetelmän tulosten perusteella staattorirakennetta voidaan yksinkertaistaa poistamalla nyt käytetty puristusrengas, jolloin rakenteesta tulee yksinkertaisempi ja kustannustehokkaampi.

In this work, the effects of axial pressing, temperature on stresses, and deformations of a stator core of a permanent magnet generator was studied. In addition, the effect of the value of the axial pressure in the stator core on the natural frequency of the axial mode was investigated. The stator core structure was modeled using finite element method. The displacements and stresses of the stator core structure were also calculated using a simple system of springs. The results based on the spring model were compared to the results calculated with the finite element models.

The objective of this work was to develop a new stator core structure. Based on the finite element calculation results, the pressure ring of the structure can be omitted. The new structure of the stator core is simpler and thus more cost-efficient to produce.