Detta kandidatexamensarbete syftar till att konstruera ett förslag på en lagerlösning till en generator av typen TFM [1], utvecklad av Anders Hagnestål vid KTH, som är tänkt att användas i vind- eller vågkraft. Generatorn alstrar inre elektromagnetiska krafter som ger upphov till påfrestningar på dess konstruktion, inte minst på de kullager som håller generatorns struktur på plats. Valet av lager föll på ett axialkullager i hybridutförande då den betydande delen av den elektromagnetiska kraften verkar rent axiellt. Hybridlagret består av keramiska kulor mot en kulbana av lagerstål, en kombination som motstår högre tryck än axialkullager med stålkulor. Keramiska kulor används främst för att undvika problem med elektriska urladdningar mellan lagerbana och kula, vilka uppkommer på grund av switchtransienter i strömmen från kraftelektroniksystemet. Lagrets placering i generatorn är av stor vikt, något som togs i beaktning för att minimera utböjningen i konstruktionen. Fokus har lagts på att analysera utböjningen av rotorskivan och de punkter där trycket på kullagret är som störst, dvs i kontaktytan mellan kulan och lagerbanan. Hertz yttryck användes för att beräkna kontakttrycket mellan kula och lagerbana och Finita Element Metoden för att beräkna utböjningen av rotorskivan. / The purpose of this Bachelor thesis project is the design of a bearing solution for a TFM generator [1], developed by Anders Hagnestål at KTH, suitable for windand wave power. The generator produces inner electromagnetic forces that puts stress on the generators architecture. The bearings will have an essential role in withstanding the force from the electromagnets. The most suitable solution was a hybrid axial bearing since the electromagnetic forces are mainly in the axial direction. The hybrid bearing consists of ceramic balls and a steel bearing race, a combination being able to withstand pressures better than axial bearings with steel balls. Ceramic balls are mainly used to avoid electrical discharges between the bearing race and balls. These discharges occur due to switchtransients in the current from the powerelectronic system. The placement of the bearing in the generator is of great importance and has to be considered to minimize the displacement of the rotor discs. The project is focused on analyzing the displacement of the rotor disc and the area with greatest pressure in the bearing, this area occurs in the contact point between the ceramic ball and the steel bearing race. Hertzian contact pressure was used for the contact pressure between the ball and the bearing race and the Finite Element Method for calculating the displacement of the rotor disc.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-264434 |
| Date | January 2019 |
| Creators | Hedberg, Joakim, Rundström, Per |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2019:168 |
Page generated in 0.0034 seconds