Proceedings of 2013 IEEE Internatio

Proceedings of 2013 IEEE International Conference on ID3206
Applied Superconductivity and Electromagnetic Devices
Beijing, China, October 25-27, 2013
978-1-4799-0070-1/13/$31.00 ©2013 IEEE 536
Keynote Talk – Design of Large Electrical Machines
Rong Hai Qu
State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology,
School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology,
Wuhan, China
[e-mail]
In China, there is a 1000 MW thermal power generator in operation. Large electrical machines are popular in power generation.
However, large electrical machines are facing more challenges than small ones due to their features. They have high voltage, high
current and high losses, which increase design difficulty in control, insulation and cooling. Moreover, the high torque in large
machines will introduce challenges in mechanical designs. It’s usually costly to manufacture and maintain the large machines due
to their high weight and large volumes. As a result, design of large electrical machines is a complicated process. A review of the
general design process of large electrical machines is presented. Firstly, the specifications of the machine should be keep in mind,
such as working environment, machine type, electromagnetic performances and so on. Then the topology and parameters of the
machine should be selected by optimal design. In addition, stator cooling methods, including air and water cooling, and
mechanical supporting of rotor and stator, should be carefully designed respectively.
In recent years, large permanent magnet (PM) machines are widely used in wind power, ship propulsion, railway traction, etc. As
the capacity of electrical machines increases, there are more and more challenges in design of PM machines. When a PM machine
is built and tested, it is often found that the test results do not match predictions well. A set of practical design considerations
gained from industrial application experiences are presented, which should be considered during design phase, but often ignored
by many machine designers. They are categorized into topology, electromagnetic (EM) performance, loss and efficiency. The
causes and effects of some issues are analyzed and some solutions are suggested. They can help machine designers to narrow
down the gap between design predictions and test results and build large PM machines with expected performance and high
reliability.
Superconducting direct-drive generators are new candidates for multi-megawatt class wind generators. Superconducting machines
are famous for low weight, small size, and high efficiency. Challenges for large superconducting electrical machines are
addressed. In order to find out the suitable topology for multi-megawatt-class direct-drive wind turbine generators, various
designs of superconducting machines are compared; advantages and disadvantages are discussed; and a few ways to benefit from
their advantages are pointed out. Moreover, characteristics of high and low temperature superconducting materials are concluded.
At present, as the current cost of low temperature materials is much lower than high temperature materials. In addition,
electromagnetic, mechanical and thermal challenges, including magnet design, excitation system, rotor screen, torque tube,
cryogenic cooling system etc., are discussed for superconducting machines.
For detailed information please refer to references listed as below.
[1] Ronghai Qu, and Xiaolong Zhang, “Practical design considerations for large pm machines,” in Proceedings of International Conference on Electrical Machines
And Systems (ICEMS), 2012.
[2] Ronghai Qu, Yingzhen Liu, and Jin Wang, “Review of superconducting generator topologies for direct-drive wind turbines,” IEEE Transactions on Applied
Superconductivity, vol. 23, no. 3, pp. 5201108, 2013.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วิชาการ 2013 ประชุม IEEE นานาชาติ ID3206 สภาพตัวนำยิ่งยวดถูกนำไปใช้และอุปกรณ์ไฟฟ้า ปักกิ่ง ประเทศจีน 25 ตุลาคม-27, 2013 978-1-4799-0070-1/13/$31.00 © 2013 IEEE 536 พูดคุยประเด็นสำคัญ – ออกแบบเครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่โต๊ะ Hai ร่อง ห้องปฏิบัติการสำคัญรัฐวิศวกรรมไฟฟ้าขั้นสูงและเทคโนโลยี วิชาวิศวกรรมไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ Huazhong มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ และ เทคโนโลยี หวู่ฮั่น จีน [e-mail] ในจีน มีเป็น 1000 MW ความร้อนไฟฟ้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในการดำเนินการ เครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้รับความนิยมในการผลิตกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เครื่องไฟฟ้าขนาดใหญ่กำลังเผชิญความท้าทายมากขึ้นกว่าคนเล็กเนื่องจากคุณลักษณะของพวกเขา พวกเขามีแรงดันสูง สูง ปัจจุบัน และสูงขาดทุน ซึ่งเพิ่มความยากลำบากในการออกแบบในการควบคุม ฉนวนกันความร้อน และความเย็น นอกจากนี้ แรงบิดสูงขนาดใหญ่ เครื่องจะนำความท้าทายในการออกแบบเครื่องจักรกล จึงมักจะเสียค่าใช้จ่ายการผลิต และการบำรุงรักษาเครื่องจักรขนาดใหญ่ครบกำหนด ความสูงน้ำหนักและไดรฟ์ข้อมูลขนาดใหญ่ ดัง ออกแบบเครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อน จากการทบทวนการ การนำเสนอกระบวนการออกแบบทั่วไปของเครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่ ประการแรก ข้อมูลจำเพาะของเครื่องควรเก็บไว้ในใจ เช่นสภาพแวดล้อมในการทำงาน เครื่องพิมพ์ แสดงแม่เหล็กไฟฟ้าและการ แล้วโทโพโลยีและพารามิเตอร์ของการ ควรเลือกเครื่อง โดยการออกแบบที่ดีที่สุด นอกจากนี้ สเตวิธี อากาศและน้ำระบายความร้อน ระบายความร้อน และ สนับสนุนเครื่องจักรกลของใบพัดและสเต ควรจะออกแบบอย่างพิถีพิถันตามลำดับ ในปีที่ผ่านมา แม่เหล็กถาวรขนาดใหญ่ (PM) เครื่องใช้พลังงานลม การขับเคลื่อนของเรือ รถลาก ฯลฯ เป็นเพิ่มกำลังการผลิตของเครื่องจักรไฟฟ้า มีความท้าทายมาก ขึ้นในการออกแบบเครื่องจักร PM เมื่อเครื่อง PM สร้าง และ ทดสอบ มันมักจะพบว่า ผลการทดสอบไม่ตรงคาดคะเนดี ชุดปฏิบัติการออกแบบพิจารณา ได้รับจากโปรแกรมประยุกต์อุตสาหกรรมที่มีการนำเสนอประสบการณ์ ซึ่งควรพิจารณาระหว่างขั้นตอนการออกแบบ แต่มักจะถูกละเว้นโดยนักออกแบบเครื่องจักรจำนวนมาก พวกเขาจะกุดโทโพโลยี แม่เหล็กไฟฟ้า (EM) ประสิทธิภาพ สูญเสีย และประสิทธิภาพ ที่ วิเคราะห์สาเหตุและผลกระทบของปัญหาบางอย่าง และมีการแนะนำวิธีแก้ปัญหา พวกเขาสามารถช่วยให้นักออกแบบเครื่องจักรเพื่อให้แคบลง ลงช่องว่างระหว่างการคาดคะเนการออกแบบ และผลการทดสอบ และสร้าง ใหญ่ PM เครื่องสูงและประสิทธิภาพที่คาดไว้ ความน่าเชื่อถือ กำเนิดตรงไดรฟ์ superconducting จะสมัครใหม่ในกำเนิดลมเมกะวัตต์หลายชั้น เครื่อง Superconducting มีน้ำหนักเบา ขนาดเล็ก และมีประสิทธิภาพสูง มีความท้าทายสำหรับเครื่องไฟฟ้า superconducting ขนาดใหญ่ อยู่ การค้นหาโทโพโลยีเหมาะสำหรับกังหันลมตรงไดรฟ์ multi-megawatt-คลาส ต่าง ๆ มีการเปรียบเทียบงานออกแบบเครื่องจักร superconducting ข้อดีและข้อเสียกล่าวถึง และตัวอย่างวิธีการได้รับประโยชน์จาก ข้อดีของพวกเขาได้ชี้ให้เห็น นอกจากนี้ จะสรุปลักษณะของวัสดุ superconducting อุณหภูมิสูง และต่ำ ปัจจุบัน ต้นทุนปัจจุบันของอุณหภูมิต่ำวัสดุเป็นมากกว่าวัสดุที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ แรงบิดของแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องจักรกล และความร้อนความท้าทาย รวมถึงออกแบบแม่เหล็ก ในการกระตุ้นระบบ หน้า จอใบพัด ท่อ ระบบระบายความร้อน cryogenic ฯลฯ มีกล่าวถึงสำหรับเครื่อง superconducting สำหรับรายละเอียดโปรดดูอ้างอิงที่ระบุไว้ดังนี้ [1] Ronghai Qu และ Xiaolong Zhang "ออกแบบปฏิบัติข้อพิจารณาสำหรับเครื่องจักรขนาดใหญ่น. ในตอนของการประชุมนานาชาติเครื่องไฟฟ้า และระบบ (ICEMS), 2012 [2] Ronghai Qu หลิว Yingzhen และจิ วัง, "ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า superconducting โทสำหรับกังหันลมตรงไดรฟ์, " IEEE ธุรกรรมประยุกต์ สภาพตัวนำยิ่งยวด ปี 23, 3 หมายเลข 5201108 พีพีอ่าวมาหยา 2013

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การดำเนินการของปี 2013 การประชุมนานาชาติ IEEE บน ID3206
ประยุกต์ตัวนำไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้า
ปักกิ่ง, จีน, 25-27 ตุลาคม, 2013
978-1-4799-0070-1 / 13 / $ 31.00 © 2013 IEEE 536
สนทนาปราศรัย - การออกแบบเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่
ร้องไห้ Qu
รัฐปฏิบัติการที่สำคัญของขั้นสูงแม่เหล็กไฟฟ้าวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี,
โรงเรียนวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์, Huazhong มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี,
หวู่ฮั่น, จีน
[e-mail]
ในประเทศจีนมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานความร้อน 1,000 เมกะวัตต์ในการดำเนินงาน . เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่เป็นที่นิยมในการผลิตกระแสไฟฟ้า.
อย่างไรก็ตามเครื่องไฟฟ้าขนาดใหญ่กำลังเผชิญความท้าทายมากขึ้นกว่าคนเล็กเนื่องจากคุณสมบัติของพวกเขา พวกเขามีแรงดันไฟฟ้าสูงสูง
ในปัจจุบันและการสูญเสียสูงซึ่งเพิ่มความยากลำบากในการควบคุมการออกแบบฉนวนกันความร้อนและความเย็น นอกจากนี้ยังมีแรงบิดสูงในขนาดใหญ่
เครื่องจะแนะนำความท้าทายในการออกแบบเครื่องจักรกล ก็มักจะเสียค่าใช้จ่ายในการผลิตและการบำรุงรักษาเครื่องจักรขนาดใหญ่เนื่องจาก
มีน้ำหนักสูงและปริมาณมาก เป็นผลให้การออกแบบของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อน การทบทวน
ขั้นตอนการออกแบบทั่วไปของเครื่องไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่จะนำเสนอ ประการแรกรายละเอียดของเครื่องที่ควรจะเก็บไว้ในใจ
เช่นสภาพแวดล้อมการทำงานประเภทเครื่องแสดงแม่เหล็กไฟฟ้าและอื่น ๆ จากนั้น topology และพารามิเตอร์ของ
เครื่องควรจะเลือกโดยการออกแบบที่ดีที่สุด นอกจากนี้สเตเตอร์ระบายความร้อนวิธีการรวมทั้งอากาศและน้ำเย็นและ
เครื่องจักรกลสนับสนุนของโรเตอร์และสเตเตอร์ควรได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังตามลำดับ.
ในปีที่ผ่านแม่เหล็กถาวรขนาดใหญ่ (PM) เครื่องใช้กันอย่างแพร่หลายในพลังงานลมแรงขับเรือลากรถไฟ ฯลฯ เป็น
ความจุของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นมีความท้าทายมากขึ้นในการออกแบบเครื่อง PM เมื่อเครื่อง PM
ถูกสร้างขึ้นและทดสอบมันก็มักจะพบว่าผลการทดสอบไม่ตรงกับการคาดการณ์ที่ดี ชุดของการพิจารณาการออกแบบการปฏิบัติ
ที่ได้รับจากประสบการณ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมจะนำเสนอซึ่งควรได้รับการพิจารณาในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ แต่มักจะละเลย
โดยนักออกแบบหลายเครื่อง พวกเขาจะแบ่งออกเป็นโครงสร้าง, แม่เหล็กไฟฟ้า (EM) การสูญเสียประสิทธิภาพการทำงานและประสิทธิภาพ
สาเหตุและผลกระทบของปัญหาบางอย่างที่มีการวิเคราะห์และการแก้ปัญหาบางอย่างมีข้อเสนอแนะ พวกเขาสามารถช่วยให้นักออกแบบเครื่องให้แคบ
ลงช่องว่างระหว่างการคาดการณ์การออกแบบและผลการทดสอบและสร้างเครื่อง PM ขนาดใหญ่ที่มีผลการดำเนินงานที่คาดว่าจะสูงและ
ความน่าเชื่อถือ.
ยิ่งยวดกำเนิดโดยตรงไดรฟ์มีผู้สมัครใหม่สำหรับการเรียนหลายเมกะวัตต์กำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม เครื่องยิ่งยวด
ที่มีชื่อเสียงสำหรับน้ำหนักเบาขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพสูง ความท้าทายสำหรับเครื่องไฟฟ้าขนาดใหญ่ยิ่งยวดจะ
addressed เพื่อที่จะหาโครงสร้างที่เหมาะสมสำหรับหลายเมกะวัตต์ระดับไดรฟ์โดยตรงเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมต่าง ๆ
การออกแบบของเครื่องยิ่งยวดเมื่อเทียบ; ข้อดีและข้อเสียที่จะกล่าวถึง; และกี่วิธีที่จะได้รับประโยชน์จาก
ข้อได้เปรียบของพวกเขาจะชี้ให้เห็น นอกจากนี้ลักษณะของอุณหภูมิสูงและต่ำวัสดุตัวนำยิ่งยวดจะสรุป.
ในปัจจุบันเป็นค่าใช้จ่ายในปัจจุบันของวัสดุที่อุณหภูมิต่ำมากต่ำกว่าวัสดุที่มีอุณหภูมิสูง นอกจากนี้การ
ไฟฟ้าท้าทายกลไกและความร้อนรวมถึงการออกแบบแม่เหล็กกระตุ้นระบบหน้าจอใบพัดท่อแรงบิด,
ระบบทำความเย็นแช่แข็ง ฯลฯ จะกล่าวถึงสำหรับเครื่องยิ่งยวด.
สำหรับรายละเอียดโปรดดูที่การอ้างอิงที่ระบุไว้ดังต่อไปนี้.
[1] ร้องไห้ Qu และ Xiaolong Zhang "การพิจารณาการออกแบบการปฏิบัติสำหรับเครื่องนขนาดใหญ่" ในการดำเนินการตามกฎหมายของการประชุมระหว่างประเทศเกี่ยวกับเครื่องใช้ไฟฟ้า
และระบบ (ICEMS), 2012.
[2] ร้องไห้ Qu, Yingzhen หลิวและจิวัง "การสอบทานเครื่องกำเนิดไฟฟ้ายิ่งยวด โครงสร้างสำหรับไดรฟ์โดยตรงกังหันลม "อีอีอีธุรกรรมเกี่ยวกับการประยุกต์
ตัวนำไฟฟ้าฉบับ 23 ไม่มี 3, pp. 5201108, 2013

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เอกสารประกอบการประชุมวิชาการนานาชาติ 2013 โดยประยุกต์และอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้ายวดยิ่ง id3206

ที่ปักกิ่ง ประเทศจีน วันที่ 25-27 พ.ค.
978-1-4799-0070-1 / 13 / $ 31.00 สงวนลิขสิทธิ์ 2013 IEEE 536
งานพูดคุย–การออกแบบขนาดใหญ่ไฟฟ้าเครื่อง

สภาพร่องไฮคูกุญแจห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีวิศวกรรมและแม่เหล็กไฟฟ้าขั้นสูง
โรงเรียนไฟฟ้าและวิศวกรรม อิเล็กทรอนิกส์Huazhong มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี


[e-mail] หวู่ฮั่น , จีนในประเทศจีน มี 1 , 000 MW ความร้อนไฟฟ้าในการดำเนินงาน เครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่เป็นที่นิยมในโรงไฟฟ้า
แต่เครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่จะเผชิญความท้าทายมากขึ้นกว่าที่เล็ก ๆ เนื่องจากคุณสมบัติของพวกเขา พวกเขามีแรงดันสูง
ปัจจุบันและขาดทุนสูงซึ่งเพิ่มความยากในการออกแบบการควบคุม , ฉนวนกันความร้อนและความเย็น นอกจากนี้ แรงบิดสูงในเครื่องจักรขนาดใหญ่
จะแนะนำความท้าทายในการออกแบบเครื่องกล มันมักจะเสียค่าใช้จ่ายในการผลิตและดูแลรักษาเครื่องจักรขนาดใหญ่เนื่องจาก
น้ำหนักสูงและปริมาณขนาดใหญ่ของพวกเขา เป็นผล , ออกแบบเครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่ คือ กระบวนการที่ซับซ้อน รีวิวของ
กระบวนการออกแบบทั่วไปเครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่นำเสนอ คือ คุณสมบัติของเครื่องควรจะเก็บไว้ในใจ
เช่นสภาพแวดล้อมการทำงาน ประเภทเครื่อง สมรรถนะแม่เหล็กไฟฟ้าและ แล้วโครงสร้างและพารามิเตอร์ของ
เครื่องควรจะเลือกการออกแบบที่เหมาะสมที่สุด นอกจากนี้ เตอร์ วิธีเย็น ได้แก่ น้ำและอากาศเย็นและ
กลไกสนับสนุนของโรเตอร์ และ สเตเตอร์ ควรออกแบบอย่างพิถีพิถัน ตามลำดับ
ในปีล่าสุด แม่เหล็กถาวรขนาดใหญ่ ( PM ) เครื่องจักรที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าพลังลม , แรงขับเคลื่อนเรือ , รถไฟ ฯลฯ ตามที่
ความจุเพิ่ม เครื่องจักรไฟฟ้า มีความท้าทายมากขึ้นในการออกแบบเครื่องจักร PM เมื่อ PM เครื่องจักร
สร้างและทดสอบมันมักจะพบว่า ผลการทดสอบไม่ตรงกับคำทำนายด้วย ชุดของการพิจารณาการออกแบบในทางปฏิบัติ
ที่ได้รับจากประสบการณ์การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเสนอ ซึ่งควรพิจารณาในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ แต่มักจะละเลย
โดยนักออกแบบเครื่องมากมาย พวกเขาจะแบ่งออกเป็นแบบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ( EM ) , ประสิทธิภาพ , การสูญเสียและประสิทธิภาพ
ปัญหาและสาเหตุของปัญหา และวิเคราะห์ปัญหาแนะนำ พวกเขาสามารถช่วยให้นักออกแบบเครื่องแคบ
ลงในช่องว่างระหว่างการออกแบบและสร้างเครื่องทดสอบทำนายผลและ PM ขนาดใหญ่ที่มีความคาดหวังและความน่าเชื่อถือสูง


อะตอม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไดรฟ์โดยตรงมีผู้สมัครใหม่สำหรับหลายคำถามที่ระดับลม generators เครื่อง
อะตอมที่มีน้ำหนัก ขนาด เล็ก น้อย และ ประสิทธิภาพสูง ความท้าทายสำหรับอะตอมขนาดใหญ่ไฟฟ้าเครื่องจักร
จ่าหน้า เพื่อหาโครงสร้างที่เหมาะสมสำหรับหลายช่วงชั้นโดยตรง ขับลมกังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าออกแบบต่างๆ
superconducting เครื่องเปรียบเทียบ ข้อดีข้อเสียมีการกล่าวถึง และไม่กี่วิธีที่จะได้รับประโยชน์จาก
ข้อดีของพวกเขาแหลมออก นอกจากนี้ ลักษณะของอุณหภูมิสูงและต่ำ วัสดุที่เป็นอะตอม กล่าว
ปัจจุบันเป็นค่าใช้จ่ายในปัจจุบันของวัสดุที่อุณหภูมิต่ำ คือ น้อยกว่าอุณหภูมิสูงวัสดุ นอกจากนี้
แม่เหล็กไฟฟ้า ความท้าทายเชิงกลและความร้อน รวมทั้งการออกแบบระบบแม่เหล็ก , ใบพัด , หน้าจอ , หลอดไทเทเนียม
บิด ,ระบบทำความเย็นแช่แข็ง ฯลฯ จะกล่าวถึงอะตอมเครื่องจักร
สำหรับรายละเอียดโปรดดูอ้างอิงที่แสดงด้านล่างนี้
[ 1 ] ร้องไา และ Xiaolong จาง " การออกแบบการปฏิบัติการพิจารณาเครื่องจักร PM ขนาดใหญ่ " ในกระบวนการของการประชุมระหว่างประเทศว่าด้วยไฟฟ้าเครื่องจักรและระบบ
( icems ) 2012
[ 2 ] ร้องไาอิ๋งเจิน , หลิว และจินหวาง" ทบทวนโครงสร้างอะตอม เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมไดรฟ์โดยตรง " อีอีอีธุรกรรมใน
ยวดยิ่ง ประยุกต์ เล่มที่ 23 ข้อ 3 . 5201108 2013