diplom_ishi_prezentatsiya_final

1.

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY TA’LIM, FAN VA INNOVATSIYALAR VAZIRLIGI
TOSHKENT DAVLAT TRANSPORT UNIVERSITETI
“Elektrotexnika” kafedrasi
Magistrlik dissertatsiyasi
Development of an Electric Generator with an
Integrated Magnetic Multiplier for a Direct-Drive Wind
Turbine
Bajardi: Usmonov Dilmurod Faxriddin o‘g‘li
Ilmiy rahbar: Prof. I.K. Kolesnikov
Toshkent – 2026

2.

Mavzuning dolzarbligi va tadqiqot maqsadi
• Shamol energetik qurilmalarida an’anaviy mexanik reduktorlar
katta massa, shovqin va muntazam servis talabiga ega.
• Past haroratli hududlarda reduktorning ishonchliligi pasayadi,
ekspluatatsiya xarajatlari esa ortadi.
• Magnit multiplikator bilan integratsiyalashgan generator
mexanik yo‘qotishlarni kamaytirib, ixcham va ishonchli
yechimni ta’minlaydi.
Tadqiqot maqsadi
To‘g‘ridan-to‘g‘ri uzatmali shamol turbinalari uchun magnit
multiplikator bilan integratsiyalashgan elektr generatorining
konstruksiyasi va dinamik modelini ishlab chiqish hamda uning
asosiy parametrlarini aniqlash.
Taklif etilgan generatorning shamol agregati gondolasida joylashuvi
2

3.

Tadqiqot vazifalari va qo‘llanilgan usullar
• magnit reduktorli elektr mashinalar bo‘yicha adabiyotlarni
tahlil qilish;
• magnit multiplikator va generatorning nazariy ishlash
prinsipini o‘rganish;
• COMSOL muhitida parametrik elektromagnit model yaratish
va optimallashtirish;
• MATLAB/Simulink muhitida dinamik modelni ishlab chiqish;
• taklif etilgan generatorni 500 kW shamol agregati bilan
integratsiyalash.
Magnit multiplikator
Kesimdagi ko‘rinish
Integratsiyalashgan generatorning umumiy tuzilishi
3

4.

Adabiyotlar sharhi bo‘yicha asosiy xulosalar
• Sheffield University ishlari pseudo direct-drive yechimlarida
yuqori moment zichligini ko‘rsatadi.
• Magnit uzatma mexanik reduktorga nisbatan kamroq yeyilish
va servis talabini beradi.
• Shamol turbinalari uchun integratsiyalashgan generator yirik
gearbox-generator juftligini ixcham tizim bilan almashtira
oladi.
Integratsiyalashgan sxema
Xulosa: adabiyotlar tahlili integratsiyalashgan magnit
multiplikatorli generatorlar shamol energetikasi uchun
istiqbolli ekanini ko‘rsatadi.
Magnit konfiguratsiyalar
Prototip generator kesim ko‘rinishi
4

5.

Taklif etilgan generator konstruksiyasi
Tashqi past tezlikli rotor, stator va ichki yuqori tezlikli rotor
3D tashqi ko‘rinish
Konstruktiv kesim
• Generator tarkibi: tashqi past tezlikli rotor, ichki yuqori tezlikli rotor va stator.
• Statorning ichki qismida magnitlar, generator qismida esa uch fazali o‘ram joylashgan.
• Magnit multiplikator va generator bitta korpusda integratsiyalashgani sababli tizim ixcham bo‘ladi.
5

6.

COMSOL modeli va optimal texnik parametrlar
COMSOL ishchi oynasi
Parametrlar kiritilishi
Tok zichligining taqsimoti
Nominal quvvat
Stator diametri
Generator uzunligi
Past tezlikli val
Maks. quvvat
Tok zichligi
500 kW
1000 mm
1500 mm
23 rpm
540.5 kW
2.12 A/mm²
• Model geometrik o‘lchamlar, qutblar soni, o‘ramlar soni va magnit parametrlari bo‘yicha optimallashtirildi.
• Hisoblar 500 kW talabga mos, minimal og‘irlik va o‘lchamli variantni tanlash imkonini berdi.
6

7.

Magnit maydon taqsimoti va hisobiy natijalar
Magnit induksiya taqsimoti
Magnitlanish taqsimoti
Boshqa rotor holati uchun natija
• Hisoblashlar faol zonalarda magnit oqim zichligi va magnitlanishning simmetrik taqsimotini ko‘rsatdi.
• Loyihalangan generator konstruktsiyasida 5 juft ichki rotor qutblari, 46 juft stator qutblari va 51 ta modulyator segmenti
tanlandi.
• Natijalar tanlangan geometriya magnit moment hosil qilish uchun mos ekanini tasdiqlaydi.
7

8.

Shamol agregatiga integratsiya
An’anaviy gearbox-generator tizimi
Taklif etilgan generator bilan variant
• Taqqoslash uchun Turbowinds kompaniyasining 500 kW quvvatli T 600-48 shamol agregati tanlandi.
• Gondoladagi standart gearbox va generator ishlab chiqilgan past tezlikli generator bilan almashtirildi.
• Yangi yechim bir xil nominal quvvatda kamroq joy egallashi va gondola konstruktsiyasiga jiddiy o‘zgartirish talab qilmasligi
aniqlandi.
8

9.

Oqim ilashishi va induktivliklarni aniqlash
Rotor siljishi nol bo‘lganda
Maksimal momentga mos siljishda
• COMSOL simulyatsiyalarida har bir fazaning flux linkage qiymatlari ikki rejim
uchun aniqlandi.
• Natijalar o‘ramlar oqim ilashishi reduktor momentiga deyarli bog‘liq emasligini
ko‘rsatdi.
9
Induktivliklar (H)
L_A = 6.93×10⁻⁵
L_B = 6.93×10⁻⁵
L_C = 6.93×10⁻⁵
O‘zaro induktivliklar = 6.72×10⁻⁶

10.

Soddalashtirilgan dinamik model
• Model uch fazali elektr qism, o‘zaro
induktivliklar, aktiv qarshilik va EYuK
manbalaridan tashkil topgan.
• Reaktiv quvvat kompensatori uch
kondensatorli delta ulanishda
tanlangan.
• Hisoblashlarda o‘ramlar soni N = 9
qabul qilinib, chiqish kuchlanishi
prototipning 690/488 V qiymatiga
yaqinlashtirildi.
MATLAB/Simulink dagi soddalashtirilgan generator modeli
10

11.

To‘liq dinamik model va mexanik quyi tizim
• Mexanik quyi tizim ichki yuqori
tezlikli rotor va tashqi past tezlikli
rotor zanjirlaridan iborat.
• Modelda rotor inertsiya momentlari,
podshipnik ishqalanishi va burama
moment manbalari hisobga olingan.
• Rotorlar o‘rtasidagi o‘zaro ta’sir
uzatish nisbati va nisbiy siljishga
bog‘liq holda aniqlanadi.
Generator va magnit multiplikatorning bog‘langan modeli
11

12.

Yuklama qarshiligi bo‘yicha tahlil
Quvvatning yuklama qarshiligiga bog‘liqligi
Tok va kuchlanishning yuklama qarshiligiga bog‘liqligi
• Qarshilik va kompensator parametrlari chiqish kuchlanishi pasport qiymatiga yaqin bo‘lishi sharti bilan tanlandi.
• Nominal ishchi nuqta yuklama xarakteristikasining “cho‘qqi” qismidan keyingi, generator kuchlanish manbai kabi
ishlaydigan sohada joylashishi kerak.
• Yuklama o‘zgarganda quvvat, tok va kuchlanishning barqaror xarakteri ta’minlandi.
12

13.

Chiqish kuchlanishi va tok to‘lqinlari
Asosiy natijalar
• Generator yuklamada uch fazali
simmetrik kuchlanish va tok hosil
qildi.
• Nominal kuchlanish prototip
shamol agregati talablariga yaqin
natija berdi.
• Taklif etilgan yechim 500 kW
sinfidagi shamol qurilmalariga
mos kelishi ko‘rsatildi.
Generator yuklamadagi uch fazali kuchlanish va tok shakllari
13
O‘ramlar soni
Chiqish kuchlanishi
N=9
690/488 V
Maks. moment
Multiplikator
momenti
224.4 kN·m
241.7 kN·m

14.

Xulosa
• Magnit multiplikator bilan integratsiyalashgan generator uchun nazariy, elektromagnit va dinamik
modellar ishlab chiqildi.
• COMSOL va MATLAB/Simulink muhitlarida asosiy parametrlar aniqlanib, 500 kW shamol agregati
uchun mos variant tanlandi.
• Generator shamol agregati gondolasida an’anaviy gearbox-generator tizimiga nisbatan ixcham
joylashishi ko‘rsatildi.
• Yuklama tahlili natijasida nominal rejimda barqaror kuchlanish va tok hosil bo‘lishi tasdiqlandi.
• Taklif etilgan konstruktsiya shamol energetikasi uchun istiqbolli va amaliy yechim sifatida baholandi.
14

15.

E’TIBORINGIZ
UCHUN
RAHMAT
15