Spregnuti magnetsko-toplinski proračun sinkronoga generatora : doktorski rad - Matošević, Vilijan (V. Matošević ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2016)
U radu je razvijena metodologija za spregnuti proračun elektromagnetskog i toplinskog stanja sinkronog generatora korištenjem složenih numeričkih metoda. Primijenjen je algoritam za simultano slijedno izvršavanje elektromagnetskog i toplinskog proračuna zasnovanog na metodi konačnih elemenata. Primijenjena je metodologija povezivanja elektromagnetskog i toplinskog proračuna kroz mrežu metode konačnih elemenata primjenom projekcije vrijednosti gubitaka i temperatura na dvodimenzionalnu mrežu. Takav pristup je omogućio automatsko određivanje gubitaka i temperatura u sinkronom generatoru te su na osnovu toga određene stacionarne vrijednosti tih veličina unutar stroja. Proveden je elektromagnetski proračun dvodimenzionalnim modeliranjem primjenom metode konačnih elemenata s uključenjem vanjskog električnog kruga. Rezultati elektromagnetskog proračuna su magnetski vektorski potencijal, vremenski tijek induciranih struja i vremenski tijek magnetske indukcije. Iz navedenih vrijednosti koristeći odgovarajuće modele izračunati su gubici u namotima i gubici u željezu. Vrijednosti gubitaka predstavljaju izvor topline za toplinski proračun. Izrađen je trodimenzionalni toplinski model statora i rotora koji se zasniva na primjeni metode konačnih elemenata. Toplinski proračun povezan je s krugom hlađenja i opisan je s parametrima određenim iz proračuna ventilacije. Rezultati toplinskog proračuna su stacionarne vrijednosti temperatura. Vrijednosti temperatura dalje utječu na vrijednosti gubitaka dobivenih elektromagnetskim proračunom preko ovisnosti karakteristika materijala o temperaturi. Za primjer sinkronog generatora proveden je spregnuti elektromagnetski i toplinski proračun. Određene su stacionarne vrijednosti gubitaka i temperatura. Izračunate temperature su uspoređene s mjerenim vrijednostima. Ključne riječi: sinkroni generator, spregnuti elektromagnetski i toplinski proračun, metoda konačnih elemenata, proračun gubitaka