|
|
Optimalizace stroje s permanentními magnety na rotoru pomocí umělé inteligence
Kurfűrst, Jiří ; Duroň,, Jiří (oponent) ; Singule, Vladislav (oponent) ; Ondrůšek, Čestmír (vedoucí práce)
Dizertační práce se zabývá využitím optimalizačních algoritmů umělé inteligence při návrhu elektrického stroje s permanentními magnety na rotoru (SMPM). Hlavním cílem práce je aplikovat potenciální optimalizační metody při návrhu stroje a ověřit tak jejich efektivitu a vhodnost. Optimalizace jsou obecně zaměřeny na změnu materiálu magnetů (NdFeB nebo SmCo), na zvyšování účinnosti, snižování harmonického zkreslení, eliminace parazitních složek momentu (cogging) při zachování jmenovitých hodnot stroje. Jednalo se o povrchové optimalizace tvaru magnetů, tvaru vzduchové mezery a drážky statoru. Byly vybrány dva optimalizační algoritmy. Ve světě dobře známý Genetický Algoritmus (GA) a robustní Samo-Organizující se algoritmus (SOMA), jako jeden z českých algoritmů. Na příkladech je vysvětlena podstata algoritmů a jejich nejdůležitějších funkcí (penalizační a ohodnocovací). Z hlediska perspektivy a užitečnosti optimalizačních algoritmů jsou výsledky prakticky ověřeny na vibračním generátoru (VG) výkonu 7 mW (0,1g zrychlení) a na synchronním servomotoru s PM na rotoru o výkonu 1,1 kW (6tis. min-1) vždy ve spolupráci s průmyslem. Metody se ukázaly jako vhodné pro optimalizace těchto typů strojů a jsou dále hypoteticky aplikovány u strojů se jmenovitými otáčkami do 10tis. min-1 a 120tis. min-1.
|
|
|
Návrh synchronního reluktančního motoru
Koshelev, Maxim ; Ondrůšek, Čestmír (oponent) ; Vítek, Ondřej (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá analýzou konkretního synchronního reluktančního motoru s vyniklými póly a návrhem synchronního reluktančního motoru s bariérami magnetického toku. Práce je rozdělena do pěti částí. V první částí je popsán princip funkce synchronního reluktančního motoru a uveden stručný přehled realizovaných řešení. V druhé kapitole jsou analytickým výpočtem zjištěny základní parametry synchronního reluktančního motoru s vyniklými póly. V třetí části práce jsou ověřeny výsledky analytického výpočtu pomocí programu FEMM v lineárním a nelineárním stavu a pomocí transientní analýzy motoru v programu Ansys Maxwell. V další části jsou uvedeny výsledky měření parametrů synchronního reluktančního motoru s vyniklými póly a porovnání s vypočítanými hodnotami a výsledky simulací. Závěrečná kapitola se zabývá návrhem motoru s bariérami magnetického toku. Dosažené parametry jsou ověřeny v programu FEMM a Ansys Maxwell. Finální varianta navrženého motoru je analyzovaná při napájení ze sítě a z frekvenčního měniče pomocí cosimulace Maxwell-Simplorer.
|
|
|
Simulace provozních stavů synchronního generátoru v ostrovním provozu
Kořistka, Petr ; Ondrůšek, Čestmír (oponent) ; Huzlík, Rostislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vytvořením modelu synchronního generátoru v programech Simplorer a Maxwell a jeho činností v ostrovní síti. V práci jsou popsány Maxwellovy rovnice pro řešení elektromagnetického pole, teorie synchronního stroje dále jsou pak v krátkosti popsány použité simulační programy. V další části práce je popsaná tvorba geometrického modelu generátoru a jeho následná elektromagnetická analýza v prostředí programu Maxwell. Pro simulaci chodu generátoru v ostrovní síti byly vybrány 2 případy. První případ simuluje chod generátoru při skokové změně odporu R-L zátěže, druhy simuluje automatickou regulaci napětí při skokové změně odporu R-L zátěže. Simulace probíhaly v programu Simplorer a v propojení simulačních programů Maxwell - Simplorer
|
|
|
Analýza vysokootáčkového asynchronního motoru
Klíma, Jiří ; Ondrůšek, Čestmír (oponent) ; Vítek, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou vysokorychlostních asynchronních motorů. V úvodu práce je rozebráno konstrukční uspořádání stroje a problematické oblasti. Velkým problémem se ukazuje napájení z frekvenčního měniče a mechanická pevnost rotoru. Byly vytvořeny modely vysokootáčkových motorů s masivními rotory. První model s masivním rotorem má měděnou vodivou vrstvu na povrchu. Tento model je vystaven harmonickému a neharmonickému vstupnímu napětí a poté porovnány výsledky simulace. Další model má na svém rotoru axiální drážky. V praktické části je provedeno měření naprázdno. Byl změřen jeden bod z charakteristiky při jmenovité frekvenci. V závěru jsou uvedeny výsledky měření a porovnání hodnot s hodnotami extrahovanými z programu Maxwell
|
|
|
Porovnání technologií výroby vinutí vysokého napětí suchých transformátorů.
Mrajca, Miroslav ; Bulín, Tomáš (oponent) ; Ondrůšek, Čestmír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá historií, významem, použitím, konstrukčním provedením a principem funkce transformátorů. Práce se dále zaměřuje na podrobný popis částí, ze kterých se skládá suchý výkonový transformátor, a také na popis jejich výroby a následné montáže do jednoho celku. Součástí práce je postup návrhu suchého transformátoru s příkladem výpočtu. Výstupem práce je porovnání různých technologií vinutí vyššího napětí z hlediska nákladů na výrobu a činitele plnění vinutí.
|
|
|
Program pro výpočet ventilace a oteplení synchronních strojů
Kolář, Pavel ; Ondrůšek, Čestmír (oponent) ; Huzlík, Rostislav (vedoucí práce)
V této diplomové práci se zabývám problematikou ventilace synchronního generátoru s hladkým rotorem. Pri návrhu ventilace se rídíme aplikací základních fyzikálních zákonu v oboru hydromechaniky a termomechaniky, a proto jim jsou venovány úvodní kapitoly. Následuje popis ventilacních sítí a pro jednu z nich je sestavena a rešena tepelná sít, složená z tepelných odporu a zdroju. V záveru práce je zmínen výpocetní program, který jsem vyvinul v programovacím prostredí Visual Basic 2008 Express Edition. Tento program umožnuje po zadání základních rozmeru stroje a rozdelení ztrát provést výpocet ventilace a oteplení jednotlivých cástí stroje.
|
|
|
Návrh elektrického stroje 6 kW, 120 000 ot/min pro turbo-cirkulátor hélia
Bárta, Jan ; Rafajdus,, Pavol (oponent) ; Dušek,, Jiří (oponent) ; Ondrůšek, Čestmír (vedoucí práce)
Indukční stroj s klecí nakrátko je tažným koněm průmyslu. Jeho hlavní výhodou je nízká výrobní cena, jednoduchá a robustní konstrukce a malé náklady na údržbu. Nicméně, pro vysokootáčkové aplikace vyžaduje indukční stroj s klecí nakrátko kvůli svým mechanickým limitům úpravu provedení. To vede ke komplikovanější konstrukci, dražším materiálům a vyšším nárokům na celý výrobní proces. Cílem této práce je demonstrovat návrhové aspekty, volbu materiálů a výrobu rotoru s klecí nakrátko pro vysokootáčkové aplikace. V této práci je prezentována volba rozměrů rotoru na základě rovnic a analýzy průmyslových dat a následně diskutován vliv výběru vhodné topologie rotoru. Získané výsledky jsou prezentovány na návrhu vysokootáčkového indukčního stroje s výkonem 6 kW při 120 000 ot/min pro pohon turbo-cirkulátoru hélia. Tato práce také obsahuje analýzu tří rozdílných elektrických strojů pro aplikaci v turbo-cirkulátoru. Stroje jsou mezi sebou porovnány využitím elektromagnetické, tepelné a mechanické analýzy a poté jsou diskutovány výhody a nevýhody každé z topologií. Tato práce ukazuje, jak významně může volba topologie elektrického stroje ovlivnit parametry systému, ve kterém je stroj aplikován. V této práci je dále prezentován vliv parametrů plného rotoru s klecí nakrátko na parametry stroje. Mechanické namáhání různých provedení tohoto typu rotoru bylo studováno prostřednictvím konečně prvkové analýzy. Několik výrobních metod rotoru bylo popsáno a porovnáno mezi sebou. Předložený návrhový postup, který u stroje umožňuje robustní konstrukci a vyhovující elektromagnetické parametry byl ověřen testováním na vyrobeném prototypu.
|
|
|
Optimalizace vibračního mikrogenerátoru.
Kurfűrst, Jiří ; Hadaš, Zdeněk (oponent) ; Ondrůšek, Čestmír (vedoucí práce)
Tato práce ukazuje jakým způsobem je možné vyrábět nízkou energii potřebnou pro napájení senzorů. Tyto generátory jsou použity jako lokální zdroje pracující na vibračním principu. K získání potřebné energie je využito mechanických vibrací, jež se vyskytují v pohybujících se strojích, v přírodě a pod. Dále demonstruje fyzikální principy a analýzy. Práce je směřována k řešení mechatronického obvodu, konkrétně mikrogenerátoru. Mechatronický obvod se skládá z elektrické části a mechanické části, kde společné řešení soustavy rovnic vede k správnému návrhu řešení. Uvedené analýzy jsou důležité pro využití optimalizačních metod umělé inteligence. Optimalizační metody jsou použity na optimální řešení návrhu mikrogenerátoru. Pro zjištění dynamičnosti soustavy byl využit program Simulink (součást MATLABu), generátor je řešen pro f = 17Hz se zrychlením yam = 0,1g [ms-2]. Pro optimalizaci byl zvolen optimalizační algoritmus SOMA – Všichni k jednomu.
|
|
|
Výpočet přídavných ztrát asynchronního stroje
Jirásek, Tomáš ; Kurfűrst, Jiří (oponent) ; Ondrůšek, Čestmír (vedoucí práce)
Hlavním cílem práce je určení přídavných ztrát naprázdno v elektrických točivých strojích a výpočet těchto ztrát pro zadaný asynchronní motor. Přídavné ztráty jsou způsobeny především vířivými proudy na povrchu statoru a rotoru, dále pulzací těchto proudů vlivem periodické změny magnetické vodivosti vzduchové mezery, magnetickou indukcí v zubech statoru a rotoru, a diferenčním rozptylem.
|
|
| |
host ::
RSS.