Show simple item record

dc.contributor.advisorNilssen, Robert
dc.contributor.advisorEngevik, Erlend
dc.contributor.authorHaukvik, Siri Faremo
dc.date.accessioned2021-09-15T17:16:08Z
dc.date.available2021-09-15T17:16:08Z
dc.date.issued2020
dc.identifierno.ntnu:inspera:54192396:20962825
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/2778241
dc.description.abstractMålet med denne oppgaven er å undersøke beregningsmetoder for jerntap i elektriske maskiner, med fokus på å identifisere raske og enkle metoder med akseptabel nøyaktighet til bruk i industriell sammenheng. En grundig litteraturanalyse presenteres for å gi overblikk over beregningsmetoder, med spesielt fokus på tapssepareringskonseptet (loss separation). Metoder for å bestemme koeffisienter til bruk i modellene studeres, både for konstante og variable koeffisienter. Videre utbedringer for å inkludere roterende tap ved bruk av ortogonale komponenter og uttrykk for tapstetthet undersøkes og velges for implementering. MSE- og GSE-metodene implementeres også, og sammenlignes mot tapssepareringsmetodene. Alle beregninger er basert på offentlig tilgjengelige data. MATLAB brukes for koeffisient-bestemmelse, og alle tapsanalyser gjøres utelukkende ved bruk av COMSOL. En metode som bruker variable koeffisienter viser seg å være mest nøyaktig for to COMSOL-modeller, en synkrongenerator til bruk i vannkraft og en høyhastighetsmotor med permanentmagneter. Bruk av ortogonale komponenter for å ta høyde for roterende fluks viser seg å være nødvendig for å oppnå nøyaktige beregninger i de studerte maskinene. Bruk av roterende tapstetthet gir videre forbedring, hvor 7 % gjennomsnittlig avvik fra målte verdier blir funnet for vannkraftgeneratoren ved bred variasjon av feltstrømmen, for den omtalte metoden med variable koeffisienter. For nominell drift finnes 1-2 % avvik fra målte verdier både for vannkraftgeneratoren og høyhastighetsmaskinen, uten bruk av korreksjonsfaktorer.
dc.description.abstractThis thesis aims to investigate iron loss prediction models for electrical machines, with a desire to identify fast and simple models with acceptable accuracy for industrial use. A thorough literature review is presented to provide overview of loss calculation methods, where particular focus is given to the loss separation concept. Methods for coefficient determination is studied, both for constant and variable coefficients. Further expansions for including rotational losses through use of orthogonal components and expressions for rotational loss density is explored and selected for implementation. The Modified Steinmetz Equation (MSE) and Generalized Steinmetz Equation (GSE) are also implemented and compared. All calculations are based on publicly available material data and generic information. MATLAB is used for coefficient extraction, and all loss analyses are run solely using COMSOL. A variable coefficient method including rotational loss is shown to be most accurate for the two COMSOL models, being a synchronous hydro generator and a MW high speed permanent magnet machine. Accounting for rotational flux loci through calculation over orthogonal axes is seen to be crucial to achieve accuracy in the studied machines. Including rotational loss density allows further improvement, where an average 7% deviation from measured results is found for the hydro generator over a wide range of excitation level, for a method using variable coefficients. For nominal operation, 1- 2% deviation for both the hydro generator and the high speed machine is obtained, without the use of correction factors.
dc.language
dc.publisherNTNU
dc.titleComparison of iron loss calculation models including rotational loss
dc.typeMaster thesis


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record