Magnetismi õppevahendite projekteerimine ja valmistamine autotehnika tudengitele

dc.contributor.advisorHiieleek, Kaido
dc.contributor.authorLaht, Oskar Johannes
dc.date.accessioned2025-01-08T12:25:04Z
dc.date.available2025-01-08T12:25:04Z
dc.date.issued2025-01-08
dc.description.abstractLõputööga täiendas autor enda sügavamaid teadmisi elektrimasinate projekteerimisest ning vajalike teoreetiliste arvutuste tegemisest. Töö käigus uuriti nii Eesti kui ka välismaa kirjandust ja elektroonilisi allikaid elektrimasinate projekteerimisest ning rakendati omandatud teadmisi autotehnika tudengitele õppevahendite loomisel. Lisaks õpiti kasutama 3D printerit ning looma detaile, mis olid sobilikud 3D printimiseks. Samuti kinnistati jooniste ja koostejooniste tegemist. Lõputöö teoreetilises osas käsitletakse elektromagnetismi füüsikalisi seaduspärasusi ning erinevaid valemeid, mis on vajalik elektrimasinate projekteerimiseks. Lisaks tuuakse näiteid autotehnikas leiduvatest magnetahelatest. Kõik seatud lõputöö eesmärgid täideti ning projekteeriti ja valmistati kolm uut magnetismi õppevahendi komplekti katse osa: A, B ja C. Kõik detailid projekteeriti nii, et neid saab vajadusel lihtsasti juurde toota. Kahe mähisepooli vastastikuse induktiivsuse (osa A) õppevahendile projekteeriti võimalus liigutada primaarpooli mähist sekundaarmähise sisse ning võimalus valida sekundaarmähisel erinev arv mähisetraadi keerde. Vahelduvvoolu generaatorile (osa B) projekteeriti üks täiendav 90˚ nihkega vahelduvvoolu faas kasutades erinevaid mähisetraadi keerdude arvu. Alalisvoolumasinale (osa C) projekteeriti reaalsed mootoriharjad ning kolm ankrumähist, et masin oleks mootor režiimis isekäivituv. Kõik õppevahendi osad projekteeriti füüsiliselt suuremad kui vanal õppevahendil. Vahelduvvoolu generaatorile ja alalisvoolumasinale lisati hammasülekanne, muutes mõõtmiste läbiviimise mugavamaks. Täiendavalt arvutati välja sobilikud sisend- ja väljundpinged elektrimasinatele. Kõik õppevahendi komplekti osad sildistati vastavate tähistega. Loodi õppevahendi osi toetavad esmased laboriülesanded. Ühe õppevahendi komplekti ostutoodete hinnaks kujunes ligikaudu 180 eurot. Edasiarendus on võimalik projekteeritud vahelduvvoolu generaatoril, kus oleks võimalik lisada jõuelektroonika lahendusi, et tekitada staatormähistes pöördmagnetväli ning õppevahendit kasutada ka mootortalitluses.
dc.description.abstractDuring this thesis the author deepened their knowledge in electrical machine engineering and the vital calculations for them. Work involved studying literature and electronic sources and applying the knowledge to create educational kit for automotive engineering students. Additionally, the author learned to use 3D printers and engineer parts suitable for 3D printing. Technical drawing skills of author were improved. The first part of the thesis addressed the physical principles of magnetism and different formulas needed for engineering electrical machines. magnetic circuits found in cars were explored. All the goals of this thesis were achieved and resulting in three new educational parts, labelled as A, B ja C. These parts were designed to be easily reproduced if needed. Mutual inductance (part A) was designed with two separate coils to allow the primary coil to move into the secondary coil axially. Also, with the ability to select different winding count on the secondary coil. Alternating current machine (part B) was given an additional phase with a 90 shift and having different number of windings. Direct current machine (part C) got real motor brushes and three armature winding so that it could self-start. All the parts of the educational aid kit were made larger than previous. Furthermore, suitable input and output voltages for all the devices were calculated. All parts were labelled, and initial laboratory assignments were developed. The estimated cost of the educational kit is approximately 180 euros. Future development involves designing add-on with power electronics to the alternating current generator to be used as a motor as well.
dc.identifier.urihttps://dspace.tktk.ee/handle/20.500.12863/5430
dc.language.isoet
dc.publisherTallinna Tehnikakõrgkool
dc.subjectMehaanika::Elektrotehnika ja elektriseadmed::Elektroonika
dc.subject.otherAutotehnika
dc.titleMagnetismi õppevahendite projekteerimine ja valmistamine autotehnika tudengitele
dc.title.alternativeDesigning and Producing Magnetism Teaching Kit for Automotive Engineering Students
dc.typelõputöö

Failid