The purpose of this thesis has been to convert two softwares called TPCAD (Three Phase Induction Machine Computer Aided Desing) and SPCAD (Single Phase Induction Machine Computer Aided Design) developed earlier for the design and analysis of three and single phase induction machines to meet the needs of motor manufacturing industry so that they can be run in windows environment. Furthermore, it was aimed to include features such as double cage motor analysis and design, to provide a facility designed motor lamination can be drawn for the user to see and facilitate sharing the designed lamination with other professional programs such as finite element analysis or thermal analysis etc. As a result of this study, a user friendly design tool facilitating the design process of induction motors has been upgraded by using C++ Microsoft Visual Studio .Net programming language. TPCAD and SPCAD are tested with different commercial motors. The results show that the full load performance calculations are within the range of 5% error for both programs. However, starting performance calculation errors are within 10% for TPCAD, and 8% for SPCAD.

Transformatorstationer i det svenska elnätet innehar en vital funktion för att försörjningen av elenergi från producent till konsument skall fungera. Stationerna finns på olika spännings-nivåer – men de har alla en sak gemensamt: Behov av att lokalkraftsförsörjningen skall fungera enligt angivna krav. Försörjningen av en stations lokalkraftanläggning kan ske på flera olika sätt. I rapporten belyses alternativen stationstransformator, externt abonnemang, ok-lindning och ABB:s SSVT (Station Service Voltage Transformer). De olika lösningarna karaktäriseras av olika tekniska och ekonomiska aspekter och tillhörande för- respektive nackdelar. Studien utvärderar de fyra olika lokalkraftslösningarna ur ett helhetsperspektiv. Först redogörs för den bakomliggande grundläggande teorin kring lokalkraft och elkraftsekonomi. Därefter jämförs de tekniska och ekonomiska skiljaktigheterna gentemot varandra för respektive given transformatorstationstyp; fördelnings-, region- och stamstation. Vattenfall eftersöker de teknisk-ekonomiskt bästa lokalkraftsalternativen för deras transformatorstationer och rapporten skall fungera som underlag. Ur rapporten kan följande resultat och slutsatser erhållas: • Fördelningsstation: Stationstransformator och ok-lindning rekommenderas då de erbjuder teknisk funktionalitet till ett ekonomiskt försvarbart och likvärdigt pris. • Regionstation: Primärt rekommenderas alternativet ok-lindning. • Stamstation: Likväl som på de andra stationerna rekommenderas ok-lindning för försörjning av lokalkraft. Sammanfattningsvis erbjuder alla fyra alternativ de tekniska krav som finns för lokalkraftsförsörjning, men att en avvägning av vilken lösning som lämpar sig bäst för respektive transformatorstation bör utföras från fall till fall. / Substations in the Swedish electric power network have a vital function regarding the supply of electric energy from producer to consumer. The substations are represented on different voltage levels in the network – but they all have one thing in common: The need for auxiliary power to function as intended. There are different options for the supply of substations auxiliary feed. In the thesis the following alternatives are described holistic: local transformer, external power subscription, auxiliary winding on ordinary transformer, and a new (for the Swedish market) alternative from ABB called SSVT (Station Service Voltage Transformer). The distinct solutions are characterized with different technical and economic aspects and associated pros and cons. The study evaluates the four different auxiliary power solutions from a holistic view. First, the underlying essential theory about auxiliary power and electrical power economy is explained. Afterwards, the technical and economical differences are visualized for each of the solutions, and in comparison to each other for each defined substation type; distribution, region and national substation. The company Vattenfall strives for the best technical-economical alternatives for their different types of substations and the report intends to act as a supportive document. From the report, the following results and conclusions can be obtained: • Distribution substation: Local transformer and auxiliary winding is recommended due the technical functionality relative to its equivalent economic aspects. • Region substation: Primarily, the auxiliary winding alternative is recommended, mostly because of the cost-effectiveness. There are fewer alternatives in this type of substation. • National substation: The auxiliary winding is recommended as local power solution. To sum up, all of the four alternatives fill the technical requirements, but consideration for which solution for which substation type must be done on a case to case basis.

This thesis performs a textual analysis of two for-profit science fiction texts in which the authors implanted queer content: Bryan Singer's X-Men films and James Robert's Transformers comic series, "More Than Meets the Eye". The argument incorporates queer (referring to attraction and gender variance) media representation and western identity politics lenses into its critique. By interrogating reality through the masquerade of an impossible universe, science fiction affects how subversive a text can be. When authors designate the natural and the unnatural in a strange universe, they designate what and who belongs in our society. Whatever they imagine has an effect on our reality.

Efter fem år på Konstfack lämnar jag snart denna studietillvaro för att gå ut i verkligheten som inredningsarkitekt och möbelformgivare. Det blir ett nytt sammanhang för mig att adaptera till. Mitt examensarbete handlar därför om hur jag kan transformera den typ av arbete jag gjort i skolan till verkligheten som kommer efter skolan. Jag ser en risk i verklighetens tillvaro där jag tror att många fantastiska idéer blir reducerade till slutresultat som är berövande på de kvaliteter som varit upphov till idéerna. Jag har därför arbetat med hur jag kan minska avståndet mellan min tankevärld och den nya verklighet jag vill översätta mina tankar till. Det är viktigt för mig att det jag tänkt och känt under en process ska leva vidare i det jag gör på ett eller annat sätt, och att det känns i slutresultatet. I den praktiska delen av examensarbetet har jag därför utgått från en träkloss och associerat mig vidare i en växande process. Jag har varvat mellan konkret och abstrakt förhållningssätt och låtit träklossen transformeras om och om igen på olika sätt i en slags roterande evolution. I slutändan har det genererat en liten familj av möbelliknande objekt. På liknande sätt har jag låtit den skrivande delen av examensarbetet växa roterande med metaforer, relaterade sidospår, erfarenheter och insikter som det praktiska görandet har genererat. Tillsammans har skrivandet och görandet varit en växelverkande kraft som tagit mig framåt i processen. Det har styrt evolutionen av min möbelliknande familj och utformningen av deras personliga ”dna”.

Since most of the electrical energy is consumed by the electrical motors, it is necessary to use the electrical energy as efficient as possible. Throughout this study four different types of motors (induction motor, permanent magnet radial flux DC motor, permanent magnet axial flux DC motor, switched reluctance motor) are considered and compared based on their torque per unit volume and speed performance comparison. Torque per unit volume equations are obtained for each of the motor, related to quantities such as magnetic flux density and electric loading and the speed performances are compared by using a washing machine application, which has a wide speed range. As a result of this study torque per unit volume and speed performance of each of these four types of motors are obtained and motors of different types are evaluated due to their torque per motor volume, torque per ampere, efficiency and etc. over a wide speed range to have an idea about the applications of these motors.

Οι μετασχηματιστές ισχύος αποτελούν τα κρισιμότερα στοιχεία ενός Συστήματος Ηλεκτρικής Ενέργειας από την άποψη κόστους, χρησιμότητας και επικινδυνότητας. Επομένως είναι ιδιαίτερα σημαντικός ο έλεγχος της υγείας των μετασχηματιστών και της λειτουργικής τους ικανότητας. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με το διαγνωστικό έλεγχο των μεγάλων μετασχηματιστών ελαίου. Για το σκοπό αυτό θεωρείται αναγκαίο να γίνει πρώτα μία αναλυτική αναφορά στους μετασχηματιστές και στις ιδιότητές τους. Στο κεφάλαιο 1 γίνεται μία σύντομη εισαγωγή σχετική με τα Σ.Η.Ε. ώστε να καταστεί σαφής ο ρόλος των μετασχηματιστών σε αυτά. Στο κεφάλαιο 2 περιγράφονται λεπτομερώς οι αρχές λειτουργίας και τα κατασκευαστικά στοιχεία των μετασχηματιστών καθώς και τα προβλήματα που προκύπτουν σε αυτούς εξαιτίας της λειτουργίας τους ή από την πάροδο των ετών. Το κεφάλαιο 3 ασχολείται με τη λειτουργική κατάσταση και τη διάρκεια ζωής των μετασχηματιστών και την εξάρτησή τους από την κατάσταση της μόνωσης. Στο κεφάλαιο 4 παρατίθενται όλες οι κλασικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση και τη διάγνωση σφαλμάτων στους μετασχηματιστές. Επίσης περιγράφονται η κατάταξη των μετασχηματιστών ανάλογα με την ικανότητά τους να παραμείνουν σε λειτουργία και η ένταξη της παρακολούθησής τους στον έλεγχο του συστήματος. Το κεφάλαιο 5 επικεντρώνεται στη μέθοδο Duval, μία μέθοδο διάγνωσης που συγκαταλέγεται στην κατηγορία των Χημικών Μεθόδων και ειδικότερα της Ανάλυσης των Διαλυμένων Αερίων στο λάδι. Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται η περιγραφή της μεθόδου και η παράθεση του προγράμματος που εφαρμόζει τη μέθοδο. Τα παραρτήματα αποσαφηνίζουν κάποιες λεπτομέρειες σχετικές με τη μέθοδο Duval, χρήσιμες για την κατάστρωση του κώδικα. / Power transformers are the most critical components of an Electric Power System (E.P.S.) as far as their cost, usefulness and level of risk are concerned. Therefore their maintenance as well as their health and ability to stay in service check are of great importance. This thesis deals with the diagnostics of large oil immersed transformers. Consequently it is considered necessary to begin with a detailed description of power transformers and their attributes. In Chapter 1 a short introduction of E.P.S. is taking place in order to clarify the role of power transformers in them. In Chapter 2 the principles of operation, the manufacturing elements as well as the malfunctions that occur in a transformer because of their use or in the course of time are described in detail . Chapter 3 deals with the operation condition, life-span and the dependency of a transformer on the insulation system condition. In Chapter 4 all the common used techniques for condition monitoring and fault diagnosis of a transformer are displayed. Furthermore the order of the transformers depending on their ability to maintain in operative condition is described as well as the incorporation of their monitoring in the system inspection. Chapter 5 is focused on the Duval method which is a chemical method for fault diagnosis and more specifically a dissolved gas analysis. In this chapter the Duval method is described in detail along with the description of the program that uses this method. The adjuncts clarify some details regarding the Duval method which are necessary for the comprehension of the program.

Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται μια εισαγωγή στις Αρχές του Ηλεκτρομαγνητισμού, οι οποίες είναι και η βάση στην οποία στηρίζεται η λειτουργία του μετασχηματιστή. Αναλύεται ο τρόπος δημιουργίας του μαγνητικού πεδίου ενώ παρουσιάζονται συνοπτικά όλα εκείνα τα μαγνητικά μεγέθη τα οποία θα μας χρησιμεύσουν στην συνέχεια της διπλωματικής. Το κεφάλαιο κλείνει με μια αναφορά στην Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή στην οποία στηρίζεται η λειτουργία του μετασχηματιστή. Στο Κεφάλαιο 2 γίνεται μια διεξοδική ανάλυση των στοιχείων των μετασχηματιστών, ενώ παράλληλα αναπτύσσονται και οι εξισώσεις που περιγράφουν την λειτουργία του μονοφασικού μετασχηματιστή. Γίνεται αναφορά στα είδη και την δομή των μετασχηματιστών, ενώ αναλύονται λεπτομερώς όλα τα είδη των απωλειών που παρουσιάζονται σε έναν μετασχηματιστή. Το κεφάλαιο κλείνει παραθέτοντας το ισοδύναμο κύκλωμα του μονοφασικού μετασχηματιστή. Στο Κεφάλαιο 3 γίνεται μια εισαγωγή στα μαγνητικά κυκλώματα τα οποία μπορούν να περιγράψουν την μαγνητική συμπεριφορά ενός σιδηρομαγνητικού πυρήνα. Η ανάλυση περιλαμβάνει το ισοδύναμο μαγνητικό κύκλωμα του πυρήνα ενός μονοφασικού μετασχηματιστή, το οποίο μπορεί να επεκταθεί και για έναν τρισκελή ή πεντασκελή πυρήνα ενός τριφασικού μετασχηματιστή. Στο Κεφάλαιο 4 πραγματοποιείται η ανάλυση του τριφασικού μετασχηματιστή. Παρατίθενται όλες οι δυνατές συνδεσμολογίες μεταξύ των τυλιγμάτων του, ενώ στην συνέχεια αναλύεται το μαγνητικό ισοδύναμο κύκλωμα του τρισκελή σιδηρομαγνητικού πυρήνα βάση του οποίου προσδιορίζεται ο Πίνακας Ld. Από την ανάλυση του ηλεκτρικού κυκλώματος προκύπτουν οι καταστατικές εξισώσεις που περιγράφουν την λειτουργία του τριφασικού μετασχηματιστή και ομαδοποιούνται με την δημιουργία Πινάκων. Το κεφάλαιο κλείνει κάνοντας μια αναφορά στον τρόπο με τον οποίο εισάγεται η μη γραμμική χαρακτηριστική καμπύλη του υλικού του πυρήνα. Στο Κεφάλαιο 5 πραγματοποιείται η εξομοίωση του τριφασικού μετασχηματιστή, η οποία στηρίζεται στην ανάλυση του Κεφαλαίου 4. Περιγράφονται αριθμητικά και σχηματικά ο μετασχηματιστής καθώς και το δίκτυο μετασχηματιστή-φορτίου που χρησιμοποιήθηκαν. Στην συνέχεια, καταγράφονται οι κυματομορφές των μεγεθών του μετασχηματιστή, όταν στο δευτερεύον τύλιγμά του συνδεθεί είτε συμμετρικό ή ασύμμετρο φορτίο. Το κεφάλαιο κλείνει με την εξαγωγή των συμπερασμάτων που προέκυψαν από την ανάλυση και εξομοίωση του τριφασικού μετασχηματιστή. / This paper is entitled “Simulation of three-phase transformer when the primary windings are connected in delta and the secondary windings in wye” in case of symmetrical and asymmetrical load. First of all, there is an introduction in the basic principles of electromagnetism. Then, the analysis of the single-phase and three-phase transformer which can help us to derive the state equations. From the analysis of the magnetic core circuit, we can calculate the incremental matrix Ld. The matrix Ld depends on the topology of the magnetic core. Finally, simulation results and conclusions are presented for the three-phase transformer

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη, η προσομοίωση και η κατασκευή ηλεκτρονικού μετατροπέα ισχύος, για τη διασύνδεση με το ηλεκτρικό δίκτυο, πηγών ηλεκτρικής ενέργειας που προέρχονται από ανανεώσιμες μορφές, συγκεκριμένα από την ανεμογεννήτρια και το φωτοβολταϊκό σύστημα που είναι εγκατεστημένα στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας (Ε.Η.Μ.Ε). / This paper is about study, simulation, design and constraction electronic power converter to connect with the electric grid, sourses of electricity generated by renewable energy, specifically from wind and solar.

Thesis (MScEng)-- Stellenbosch University, 2013. / ENGLISH ABSTRACT: The objective of this project is to develop an electromagnetic model that can be used to accurately calculate the voltage distribution in a transformer winding structure when excited with standard impulse excitation waves. This voltage distribution is required during the design stage of a power transformer to ensure that the insulation is capable of withstanding the occurring electric field stresses during these tests. This study focuses on the modelling of a single disk-type power transformer winding without the presence of an iron-core. Methods of calculating self- and mutual-inductances of transformer windings are presented and validated by means of finite element method software simulations. The same is done for the calculation methods used for calculating the capacitances in and around the winding structure. The calculated and FEM-simulated results are compared to measured values as a final stage of validation. The methods used to calculate the various model parameters seem to produce results that agrees well with measured values. The non-linear frequency dependant dissipative nature of transformer windings is also investigated and a methodology to take this into account is proposed and implemented. The complete modelling methodology proposed in this thesis, which includes the calculation of the model parameters, model synthesis and solver algorithm, are applied to an actual case study. The case study is performed on an air-core reactor manufactured using a disk-type power transformer winding. The reactor is excited with standard lightning impulse waves and the voltages along the winding are measured. The calculated and measured voltage wave forms are compared in both the frequency and time-domain. From the comparison it is found that the model accurately represents the actual transient voltage response of the testunit for the frequency range of interest during standard factory acceptance tests. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die doel van hierdie projek is om 'n elektromagnetiese model te ontwikkel wat gebruik kan word om die spanningsverspreiding in 'n transformatorwindingstruktuur te bereken as standaard weerligimpulstoetse toegedien word. Hierdie spanningsverspreiding word vereis tydens die ontwerpstadium van ‘n kragtransformator om te verseker dat die isolasie in staat is om die elektriese veldsterkte tydens hierdie toetse te weerstaan. Hierdie studie fokus op die modelering van 'n enkele skyftipe-kragtransformatorwinding sonder die teenwoordigheid van 'n ysterkern. Metodes van berekening van self- n wedersydse-induktansie van transformatorwindings word aangebied en getoets deur middel van Eindige-Element-Metode (EEM) simulasies. Dieselfde word gedoen vir die metodes wat gebruik word vir die berekening van die kapasitansies in en rondom die windingstruktuur. Die berekende en EEM-gesimuleerde resultate word vergelyk met die gemeete waardes as 'n finale vlak van bekragtiging. Die metodes wat gebruik word om die verskillende modelparameters te bereken vergelyk goed met gemete waardes. Die nie-lineêre frekwensie-afhanklike verliese van transformatorwindings word ook ondersoek en 'n metode om hierdie in ag te neem is voorgestel en geïmplementeer. Die volledige voorgestelde modeleringsmetodiek in hierdie tesis, wat die berekening van die modelparameters, modelsintese en oplosingsalgoritme insluit word toegepas op 'n werklike gevallestudie. Die gevallestudie is uitgevoer op 'n lugkern-reaktor wat 'n skyftipe-kragtransformatorwinding. Die reaktor word onderwerp aan die standaard weerligimpuls golwe en die spanning al langs die winding word gemeet. Die berekende en gemete spanning golf vorms word met mekaar vergelyk in beide die frekwensie- en tyd-vlak. Uit die vergelyking blyk dit dat die model die werklike oorgangspanningsweergawe van die toetseenheid akkuraat verteenwoordig vir die frekwensie reeks van belang tydens standaard fabriekaanvaardingstoetse.

The thesis deals with the problems of alternative energy sources with focus on solar energy sources in present practice. The thesis introduction explains the reasons of the changes in the global fuel-energy balance and their adverse effects, characterizes individual alternative energy sources and their practical applicability. The main focus is on exploitation of solar energy. After explaining the principle of thermonuclear reactions as the source of energy in the Sun, the thesis analyses the question of production of photovoltaic cells and a solar module. It describes the types of commonly used accumulators, charges and voltage transformers. It points out all factors, which must be taken into account when handling solar panels in practice. In the last chapter, it in particular deals with the didactic instructions for teaching the topic of alternative energy sources at elementary schools, as well as the need for introduction of the mentioned topic to teacher colleges.