search query: @keyword synchronous machine / total: 30
results-list
reference: 2 / 30
« previous | next »
Author:Suur-Kujala, Vesa
Title:Suurien sähkökoneiden lankakuparinapojen valmistustekniikan kehittäminen ja suunnittelukriteeristön määrittely
The development of production methods for large enamel copper poles on electrical machines and specification of the design
Publication type:Master's thesis
Publication year:2012
Pages:72      Language:   fin
Department/School:Koneenrakennustekniikan laitos
Main subject:Tuotantotekniikka   (Kon-15)
Supervisor:Aaltonen, Kalevi
Instructor:Jernström, Juha
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto     | Archive
Keywords:DFM
supplier cooperation
synchronous machine
DFM
toimittajayhteistyö
tahtikone
Abstract (eng):In the thesis a new production method for long enamel copper poles has been developed. The method should meet the quality standards as well as the need for effective production. In addition, the criteria for the design of synchronous machines have been reviewed.

The thesis was made for a large Finnish manufacturing industry company which produces synchronous machines. A synchronous machine consists of stator, rotor and frame. The focal point for the thesis is the rotor, which in turn, consists of poles, axel, and exciter machine. The poles for large synchronous machines have traditionally been manufactured from flat bar copper. Recently it has been noted that frame sizes for synchronous machines are increasing, therefore, the produced number of flat bar copper machines has increased as well. Flat bar copper raises few challenges for the production. Firstly it is more expensive to produce. Secondly, the supplier of the focal company has strict capacity limitations for the flat bar copper production.

Firstly a survey was made into the issues at hand. Challenging areas were found and the work continued to address these issues. The areas were: vacuum pressure impregnation of the poles, winding operation of the pole coils, and the criteria for electrical design. Vacuum pressure impregnation causes several problems for the tool design mainly due to the features of resin. Problems of the winding operation rise from the mechanical strength of the coil when the length of the pole is increased. Lastly the new production method alters the design criteria for electrical design; therefore, the criteria will be reviewed.

The theoretical framework revolves around Design For Manufacturability, supplier cooperation and the International Electrotechnical Comission's standard 60034-1 which gives guidelines for the performance of the electrical machine. The theory indicates that the design of the new production method needs to be user-friendly and efficient to use.

As a result of the thesis a new production method has been designed including a new way to impregnate the poles of a rotor. The method will be tested in near future, when suitable projects present themselves. Furthermore, at the end of the thesis recommendations are given to develop the production of the synchronous machines. In particular, these recommendations concern the manufacturing of the rotor.
Abstract (fin):Työssä kehitetään tuotantomenetelmä pitkien lankakuparinapojen laadukkaaseen ja tehokkaaseen tuottamiseen. Lisäksi työn aikana tutkitaan sähkömoottoreiden suunnittelun kriteerejä. Työ tehtiin suureen suomalaiseen kokoonpanoteollisuuden yritykseen, jossa valmistetaan tahtimoottoreita ja tahtigeneraattoreita.

Tahtikoneen pääkomponentit ovat staattori, roottori ja runko. Roottori, joka on tämän työn fokuksen kohteena, puolestaan koostuu magnetointinavoista, akselista ja usein myös magnetointikoneesta. Suurien tahtikoneiden roottoreiden magnetointikäämit ovat usein perinteisesti valmistettu lattakuparikiskosta. Viime aikoina on kuitenkin huomattu, että tahtikoneiden kokoluokat ovat kasvamaan päin, jolloin lättäkuparikäämittyjä tahtikoneita myydään enemmän. Ongelmana on, että lattakuparinapojen valmistaminen on kustannuksiltaan kalliimpaa kuin lankakuparinapojen valmistaminen. Lisäksi lattakuparinapojen valmistaminen on hitaampaa ja alihankkijalla on valmistuskapasiteetin kanssa rajoitteita.

Näitä ongelmia varten työssä ensin määriteltiin ongelma-alueet, joita lähdettiin ratkomaan. Ongelma-alueiksi muodostuivat tyhjiöpainekyllästys, magnetointinapojen käämintä ja lankakuparinapaisten roottoreiden suunnittelukriteeristä. Tyhjiöpainekyllästys aiheuttaa suuria haasteita työvälinesuunnittelulle hartsin ominaisuuksien vuoksi. Pitkien lankakuparinapojen valmistaminen tuo mukanaan haasteita käämin rakenteelliselle kestävyydelle. Käämiä ei ennen kyllästystä kiinnitetä teräksiseen napasydämeen mekaanisesti, joten käämin pituuden kasvattaminen tulee ottaa huomioon napakäämintää kehitettäessä, jotta käämi ei pääse pullahtamaan alimmilla käämin kierroksilla. Suunnittelukriteeristöä tarkastettaessa kiinnitettiin huomiota siihen, että varsinkin sähkösuunnittelijoilla on tiedossa uuden tuotantotavan mahdollisuus.

Työn teoriaosuus nivoutuu valmistettavuuden ja kokoonpantavuuden ympärille. Lisäksi teoriassa käsitellään toimittajayhteistyötä ja sähkökoneiden standardia IEC 60034-1. Teorian antamien suuntaviivojen mukaan työvälineistä suunniteltiin mahdollisimman valmistettavuusystävällisiä.

Työn tuloksena saatiin aikaiseksi uusi tuotantotapa pitkille lankakuparinavoille. Tuotantotavan tärkein osa on uusi kyllästysväline napojen erilliskyllästämiseen. Tätä tuotantotapaa voidaan käyttää tulevaisuudessa, kun yritykselle tulee sopivia toimitusprojekteja. Työn lopuksi on lueteltu myös monia parannusehdotuksia ja jatkotoimenpiteitä.
ED:2012-12-04
INSSI record number: 45678
+ add basket
« previous | next »
INSSI