Synchronous generators (also known as alternators) used in conventional vehicles can also be used to charge batteries in power systems of hybrid electric vehicles. As the alternator type, a synchronous generator with a claw pole (CPSG) is generally preferred, which has similar features to quadrature-axis flux synchronous generators. The pole structures of CPSGs are mostly excitation winding, but they can be designed as permanent magnets in recent years. In this study, comparative electromagnetic modeling and simulation of a 0.55 kVA rated power and 4-pole permanent magnet CPSG according to the core material type was performed with ANSYS-Electronics software. The performance of the proposed new generation core materials as amorphous and JFE supercore is investigated in comparison with the conventional core material (SiFe alloy). Thus, it has been determined that the JFE supercore material is a much more suitable core material in the stator design of CPSGs in terms of improving the performance in terms of core losses and efficiency. Comparative simulation studies have reported that the highest efficiency of approximately 87% is achieved using new generation core materials such as amorphous and jfe supercore. In addition, it was emphasized that a more compact generator could be designed thanks to the new generation core materials with high electromagnetic characteristics and the power density of a much higher kVA/kg.
Claw-Pole Synchronous Generator New Generation Core Materials Core Losses Finite Element Analysis (FEA) Modelling
Geleneksel araçlarda kullanılan senkron generatörler (alternatör olarak da bilinir) hibrit elektrikli araçların güç sistemlerindeki bataryaları şarj etmek için de kullanılabilir. Alternatör tipi olarak genellikle, kare-eksen akılı senkron generatörlere benzer özelliklere sahip pençe kutuplu senkron generatör (CPSG) tercih edilir. CPSG'lerin kutup yapıları çoğunlukla uyarma sargılıdır, ancak son yıllarda kalıcı mıknatıslı olarak da tasarlanabilmektedir. Bu çalışmada, 0,55 kVA anma gücüne sahip ve 4 kutuplu kalıcı mıknatıslı bir CPSG'nin çekirdek malzeme tipine göre karşılaştırmalı elektromanyetik modellemesi ve benzetimi ANSYS-Electronics yazılımı ile yapılmıştır. Önerilen yeni nesil çekirdek malzemelerinin performansı amorf ve JFE super çekirdek olarak geleneksel çekirdek malzemesi SiFe alaşımı ile karşılaştırmalı incelenmiştir. Böylece JFE süperçekirdek malzemesinin, çekirdek kayıpları ve verimlilik açısından performansı iyileştirme açısından CPSG'lerin stator tasarımında çok daha uygun bir çekirdek malzemesi olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, yüksek elektromanyetik özelliklere sahip yeni nesil çekirdek malzemeleri ve çok daha yüksek kVA/kg güç yoğunluğu sayesinde daha kompakt bir generatör tasarlanabileceği vurgulanmıştır.
Pençe-Kutuplu Senkron Generatör Yeni Nesil Çekirdek Malzemeleri Çekirdek Kayıpları Sonlu Elemanlar Analizi (SEA) Modellemesi.
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Enerji Sistemleri Mühendisliği (Diğer) |
Bölüm | Araştırma Makaleleri |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 31 Aralık 2024 |
Gönderilme Tarihi | 23 Haziran 2024 |
Kabul Tarihi | 25 Aralık 2024 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2024 Cilt: 5 Sayı: 2 |