Havai Rüzgar Enerji Sistemleri için Sürekli Mıknatıslı Senkron Generator Tasarım ve Optimizasyonu

Abstract

Havai rüzgar enerjisi sistemleri (Airborne Wind Energy Systems), geleneksel rüzgar türbinlerine oranla yüksek rüzgar hızlarına ulaşabilmeleri ve daha az malzemeye gereksinim duymaları nedeniyle son yirmi yılda geleneksel rüzgar türbinlerine alternatif olarak geliştirilmiştir. Genellikle elektrik generatörünün konumuna göre tümleşik (on-board) veya yerde şeklinde sınıflandırılırlar ve her iki tipte de kule yerine kabloyu taşıyan bir halat bulunur. Bu makale, bir havai rüzgar enerjisi sistemi için sürekli mıknatıslı radyal tip elektrik generatörünün (pmsm) elektromanyetik tasarımını ve optimizasyonunu sunmaktadır. 44kW bir sistem için ünite ve güç sayısı değiştirilerek uygun güç-ağırlık (P/W) oranını ve makinenin verimini sağlayan optimal parametreler araştırılmıştır. Analitik modeli elde edilen makinenin optimizasyonu genetik algoritma yöntemi ile Matlab yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tasarım sonuçlarının doğrulanması için sonlu elemanlar analizi yöntemi Ansys-Maxwell programında uygulanmıştır.