Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Magistrsko delo obravnava osnovni pristopa k modeliranju in konstruiranju sinhronskega motorja s trajnimi magneti s pomočjo računalniškega programa Flux. Izvedena je numerična analiza konstrukcijskih parametrov trajnih magnetov na navorno karakteristiko motorja. Analiza zajema vpliv različnih dimenzij in postavitev magnetov na vrednost valovitosti navora in razmerje navora proti volumnu trajnih magnetov. Rezultati nakazujejo, da je s predstavljenim računalniško podprtim pristopom, moči že v fazi načrtovanja motorja izbrati najustreznejše dimenzije za doseganje čim boljšega izkoristka z želeno navorno karakteristiko.
Ključne besede: Elektromotor, sinhronski stroj, sinhronski motor s trajnimi magneti, STSM, modeliranje, Flux, MKE, metoda končnih elementov, navitje, trajni magneti, valovitost navora, razmerje navora na volumen
Objavljeno v DKUM: 01.07.2024; Ogledov: 136; Prenosov: 32
Celotno besedilo (1,87 MB)

Opis: V doktorski disertaciji je predlagana metodologija ta načrtovanje sinhronskih strojev s trajnimi magneti in aksialnim magnetnim pretokom (SSTMAMP) brez feromagnetnega jedra statorja in z dvojnim zunanjim rotorjem. Metodologija načrtovanja temelji na razvitem modelu za izračun aksialne komponente gostote magnetnega pretoka v sredini statorja z obojestranski zračno režo oz. na sredini razdalje med nasproti ležečimi trajnimi magneti. Vrednosti aksialne komponente gostote magnetnega pretoka v sredini statorja z obojestranski zračno režo pri različnih geometrijskih parametrih predstavljajo vhodne podatke za razvoj matematičnega modela v eksplicitni obliki. Sami vhodni podatki so izračunani s pomočjo poenostavljene metode končnih elementov (MKE), kar pomeni, da so izračuni opravljeni 3D izračuni modela, ki ima namesto statorja samo zrak. Takšna poenostavitev je možna zaradi podobne vrednosti permeabilnosti zraka in bakra. Pri samem poenostavljenem izračunu s pomočjo MKE se aksialna komponenta gostote magnetnega pretoka analizira po črti, ki poteka skozi težišči nasproti ležečih trajnih magnetov ter skozi oba rotorska diska. Vrednost aksialne komponente na sredini razdalje med trajnimi magneti je izbrana za vhodni podatek, saj le-ta predstavlja najnižjo vrednost. Nabor vhodnih podatkov je sestavljen iz vrednosti aksialne komponente magnetnega pretoka na sredini razdalje med trajnimi magneti pri različnih debelina statorja, rotorskih diskov in trajnih magnetov. Takšni vhodni podatki omogočajo razvitemu matematičnemu modelu upoštevanje nelinearnosti materialov. Matematični model je razvit s pomočjo aproksimacije, in sicer s pomočjo metode najmanjših kvadratov, ki se je izkazala za najustreznejšo metodo. Predstavljene izvedbe SSTMAMP, numerične in analitične metode za izračun porazdelitve magnetnega pretoka, postopek za določitev matematičnih modelov v eksplicitni obliki za določitev vrednosti gostote magnetnega pretoka v sredini statorja z obojestransko zračno režo, postopek za določitev karakteristik SSTMAMP, načrtovanje in analiza SSTMAMP brez feromagnetnega jedra statorja in z dvojnim zunanjim rotorjem ter eksperimentalna potrditev karakteristik.
Ključne besede: Aksialni magnetni pretok, Analiza, Brez feromagnetnega jedra, Eksplicitna oblika, Matematični modeli, Metoda končnih elementov, Načrtovanje, Razvoj, Sinhronski stroj, Trajni magneti
Objavljeno v DKUM: 23.12.2019; Ogledov: 2318; Prenosov: 327
Celotno besedilo (5,13 MB)

Opis: Magnetne materiale uporabljamo na številnih področjih kot sestavne dele naprednih tehničnih naprav. Trajni magneti se množično uporabljajo na področjih računalniške tehnike, kot sestavni deli motorjev in generatorjev, v telekomunikacijah, informatiki, merilni tehniki, v akustiki in medicini. Vrhunec razvoja na področju trajnih magnetov predstavljajo magneti iz sistema Nd-Fe-B. To vrsto magnetov odlikujejo visoka koercitivnost, remanenca in maksimalni energijski produkt. Naštete magnetne lastnosti so ob znani kemijski sestavi magnetov odvisne od mikrostrukture, ki pa je pogojena s tehnologijo izdelave Nd-Fe-B zlitine. Sčasoma so klasične postopke litja zamenjale tehnologije hitrega strjevanja. Ugotovljeno je bilo, da počasno strjevanje taline ne vpliva dobro na magnetne lastnosti Nd-Fe-B magnetov. Počasno strjevanje taline omogoči nezaželeno rast zrn. Grobozrnata mikrostruktura zlitin pa ne omogoča uspešnega mletja v droben prah. Dodaten problem pri počasnem strjevanju predstavlja tvorba mehko magnetne alfa-Fe faze. Nasprotno, z hitrim strjevanjem dosežemo manjšo stopnjo mikrosegregacij v zlitini ter pospešimo usmerjeno rast zrn. Tako nastala mikrostruktura je bolj fina, z enakomerno porazdelitvijo usmerjenih zrn. Mehko magnetna alfe-Fe faza se pri dovolj velikih hitrostih ohlajanja ne pojavlja v mikrostrukturi. V magistrskem delu je obravnavana problematika hitrega strjevanja Nd-Fe-B zlitin v centrifugalnem atomizerju. Ugotavljali smo, kako sprememba vrtilne frekvence diska centrifugalnega atomizerja in časa taljenja vplivata na mikrostrukturo lusk Nd-Fe-B zlitin in sintranih Nd-Fe-B magnetov. Raziskava je zajemala izdelavo večjega števila vzorcev Nd-Fe-B zlitine in Nd-Fe-B magnetov, pri različnih proizvodnih parametrih. Bila je opravljena kvantitativna in kvalitativna analiza mikrostrukture vzorcev in magnetov. Izdelanim magnetom so bile dodatno merjene magnetne lastnosti. Raziskava je pokazala da že majhne spremembe parametrov hitrega strjevanja povzročijo pomembne razlike v mikrostrukturi Nd-Fe-B zlitine, Nd-Fe-B magnetov in pripadajočih magnetnih lastnostih. Najboljše magnetne lastnosti so bile izmerjene pri magnetu 4, ki je bil izdelan pri najvišji vrtilni frekvenci diska centrifugalnega atomizerja (f=270 min-1)in ustreznem talilnem času komponent (t=10 min). Slabše magnetne lastnosti so bile izmerjene pri magnetih izdelanih pri nižji vrtilni frekveci diska (f=210 min-1)in prekratkih časih taljenja komponent (t=6 min).
Ključne besede: Nd-Fe-B magneti, trajni magneti, mikrostruktura, magnetne lastnosti, hitro strjevanje, proizvodni parametri, centrifugalna atomizacija
Objavljeno v DKUM: 14.06.2016; Ogledov: 2318; Prenosov: 151
Celotno besedilo (5,43 MB)

Opis: V magistrskem delu obravnavamo problem reinženiringa proizvodnje v skladu z zadanimi omejitvami. Naš cilj je spremeniti zaporedje izvajanja operacij in prilagoditi začetke dela na posameznih operacijah v proizvodnem podjetju Magneti Ljubljana, d.d. tako, da bomo dosegli minimalno konično moč pri oskrbi z električno energijo ob še sprejemljivih stroških dela. Proces izdelave trajnih kovinskih magnetov vključuje številne operacije, za katere je potrebno veliko električne energije in jih izvajamo na agregatih z relativno veliko priključno močjo. Številnim velikim porabnikom električne energije se moč s časom spreminja glede na vrsto in fazo izvajane operacije. Skupna konična moč v dopoldanski izmeni pogosto doseže 2,5 MW. Dobavitelj električne energije s ceno zakupa maksimalne konične moči in lastna transformatorska postaja postavljata omejitve za maksimalno moč, s katero lahko tovarna obremeni distribucijsko omrežje. Podjetje si zato prizadeva imeti enakomerno obremenitev distribucijskega omrežja in planira povečanje obsega delovanja večjih porabnikov v času, ko omejitev za konično moč ni. Dodatna priložnost za podjetje je tudi delo v času nižje cene električne energije, npr. ponoči in preko vikenda, vse to pa predstavlja številne organizacijske izzive. V magistrski nalogi smo predstavili izzive in predlagali in analizirali nekaj možnosti reševanja prej omenjene problematike. V ta namen smo analizirali obstoječe stanje, razvili aplikacijo za zajem podatkov in izvajanje simulacij, s pomočjo katere smo preskusili različne scenarije. Predstavili smo algoritem, ki preuredi zaporedje ali čas izvajanja operacij na ta način, da še vedno uspemo opraviti vse delo, hkrati pa znižamo konično moč. Predstavili smo tudi vpliv sprememb na planiranje dela v podjetju in ocenili spremembo stroškov dela.
Ključne besede: električna energija, konična moč, stroški dela, planiranje proizvodnje, trajni kovinski magneti
Objavljeno v DKUM: 25.08.2015; Ogledov: 1904; Prenosov: 250
Celotno besedilo (2,47 MB)

Opis: V magistrski nalogi obravnavamo področje redkozemeljskih kovin, njihove lastnosti, reciklažo in priložnosti, ki jih ponujajo. Področje ekoloških inovacij, redkih zemelj in reciklaže le-teh preučujemo tako s fizikalno-kemijskega vidika kot tudi s stališča teorije sistemov oz. invencijsko-inovacijskega managementa. V nalogi predstavljamo redke zemlje, njihove lastnosti in posebnosti, zaradi katerih so esencialnega pomena za sodobne tehnične aplikacije. V teoretičnem delu še opredelimo invencije, inovacije in difuzijo novosti ter ustvarjalnost, vključno z razmišljanji Abrahama Maslowa. V aplikativnem delu naloge se osredotočimo na reciklažo redkih zemelj oz. samarija. Težavo pri recikliranju predstavljajo delci samarijevega oksida, ki jih analiziramo s svetlobno mikroskopijo, tako da predvidimo njihovo obnašanje. V sklepnih mislih predstavimo domneve in ugotovitve o vplivu in porazdelitvi samarijevega oksida, prav tako pa analiziramo inovacijske dejavnike in ustvarjalnost po Maslowu z namenom izboljšanja delovne prakse v sodobnih podjetjih.
Ključne besede: inovacija, difuzija novosti, ustvarjalnost, Maslow, inovacijski dejavniki, redke zemlje, trajni magneti, samarij, kobalt, reciklaža
Objavljeno v DKUM: 03.11.2014; Ogledov: 2274; Prenosov: 206
Celotno besedilo (2,50 MB)