Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Konstruktion av lagerlösning till en TFM generator för vindkraft
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2019 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Design of the bearing solution for a TFM generator for wind power (English)
Abstract [sv]

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.

Abstract [en]

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.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 36
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:168
Keywords [en]
Ball bearing, Generator, PFM, TFM, Wind power.
Keywords [sv]
Generator, Kullager, PFM, TFM, Vindkraft
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-264434OAI: oai:DiVA.org:kth-264434DiVA, id: diva2:1373511
External cooperation
KTHs avdelning för elkraftteknik
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-11-27 Created: 2019-11-27 Last updated: 2019-11-27Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2439 kB)2 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2439 kBChecksum SHA-512
b034797372233f5d8bd8e31df53c0ae6d2f72211a33ba6d9eac49cfc1543f6be86bdc75077e48d74c3d7cb6eefb894e7bc13bf759d64c4ac35534bf6cbfa3dc6
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 2 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 4 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf