Analysis and design of a double-sided rotor iron-cored radial flux permanent magnet synchronous wind turbine generator
Date
2012-03
Authors
Van Wijk, Johannes Hendrik
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: The electromagnetic and mechanical design aspects of an optimally designed double-sided rotor radial flux permanent magnet wind generator with non-overlap iron-cored stator windings are analysed in this thesis. The generator topology proposed in this study aims to reduce the strength demand on the generator structural support, caused by the magnetic attraction forces between the rotor and stator iron components, and in so doing reducing the overall generator mass. The proposed design has very good cooling properties. Compared to a conventional iron-cored permanent magnet generator and an air-cored permanent magnet generator, the double-sided rotor iron-cored topology performs the best with reference to mass and efficiency.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die elektro-magnetiese en meganiese ontwerp-aspekte van ‘n optimal ontwerpte tweesydige rotor radial-vloed permanente magneet windgenerator met nie-oorvleulende ysterkern statorwindings word in hierdie tesis ontleed. Met die generator topologie wat in hierdie studie voorgestel word, word beoog om die strukturele materiaal wat vir die generator benodig is te verminder. Die magnetise aantrekkingskragte tussen die yster komponente van die rotor en stator word dus aangespreek in hierdie studie, om sodoende ook die algehele massa van die permanente magneet generator te verminder. Die voorgestelde tweesydige-rotor ontwerp het baie goeie verkoelings eienskappe en het ‘n kleiner massa en hoër effektiwiteit as beide ‘n konvensionele ysterkern generator met ‘n enkelsydige-rotor en ‘n tweesydige-rotor lugkern permanente magneet generator met dieselfde drywingsvermoë.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die elektro-magnetiese en meganiese ontwerp-aspekte van ‘n optimal ontwerpte tweesydige rotor radial-vloed permanente magneet windgenerator met nie-oorvleulende ysterkern statorwindings word in hierdie tesis ontleed. Met die generator topologie wat in hierdie studie voorgestel word, word beoog om die strukturele materiaal wat vir die generator benodig is te verminder. Die magnetise aantrekkingskragte tussen die yster komponente van die rotor en stator word dus aangespreek in hierdie studie, om sodoende ook die algehele massa van die permanente magneet generator te verminder. Die voorgestelde tweesydige-rotor ontwerp het baie goeie verkoelings eienskappe en het ‘n kleiner massa en hoër effektiwiteit as beide ‘n konvensionele ysterkern generator met ‘n enkelsydige-rotor en ‘n tweesydige-rotor lugkern permanente magneet generator met dieselfde drywingsvermoë.
Description
Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2012.
Keywords
Wind generator, Double-sided rotor, Dissertations -- Electrical engineering, Theses -- Electrical engineering, Wind turbines, Permanent magnet motors