Permanent magnet synchronous generator design solution for large directdrive wind turbines: Thermal behavior of the LC DD-PMSG

Wind is one of the most compelling forms of indirect solar energy. Available now, the conversion of wind power into electricity is and will continue to be an important element of energy self-sufficiency planning. This paper is one in a series intended to report on the development of a new type of generator for wind energy; a compact, high-power, direct-drive permanent magnet synchronous generator (DD-PMSG) that uses direct liquid cooling (LC) of the stator windings to manage Joule heating losses. The main param-eters of the subject LC DD-PMSG are 8 MW, 3.3 kV, and 11 Hz. The stator winding is cooled directly by deionized water, which flows through the continuous hollow conductor of each stator tooth-coil winding. The design of the machine is to a large degree subordinate to the use of these solid-copper tooth-coils. Both steady-state and timedependent temperature distributions for LC DD-PMSG were examined with calculations based on a lumpedparameter thermal model, which makes it possible to account for uneven heat loss distribution in the stator conductors and the conductor cooling system. Transient calculations reveal the copper winding temperature distribution for an example duty cycle during variable-speed wind turbine operation. The cooling performance of the liquid cooled tooth-coil design was predicted via finite element analysis. An instrumented cooling loop featuring a pair of LC tooth-coils embedded in a lamination stack was built and laboratory tested to verify the analytical model. Predicted and measured results were in agreement, confirming the predicted satisfactory operation of the LC DD-PMSG cooling technology approach as a whole.

Urana työllistyminen

Tutkimuksen tarkoituksena on ollut selvittää pitkään työttömänä olleiden ammatinvaihtajien ammatinvaihdon ja työllistymisen etenemistä. Tämän lisäksi tutkimuksessa on tarkasteltu kohderyhmän mielikuvaa ohjaavasta koulutuksesta. Pitkittäistutkimus on toteutettu seurannalla, jonka välietappina on ollut kohderyhmän osallistuminen ohjaavaan koulutukseen. Työvoimapoliittinen ohjaava koulutus edusti erityisesti vaikeasti työllistettäville kohdistettavaa interventiota, jolla pyrittiin puuttumaan työttömyyskierteeseen ja ehkäisemään syrjäytymiskehityksen jatkuminen. Tutkimuksen kohderyhmäksi valitut ihmiset (51) ovat suoranaisessa keskiössä tutkittaessa työelämästä syrjäytymistä. Heikentyneet työelämävalmiudet ja työmarkkinakelpoisuus ovat tehneet heistä vaikeasti työllistettäviä. Heidän valintansa kohderyhmäksi, työhallinnon tekemän kurssiosoituksen kriteereinä olevien pitkäaikaistyöttömyyden sekä epäonnistuneen ammatinvaihdon perusteella, osoittaa heidän olevan erityisen ohjauksen ja tuen tarpeessa. On kuitenkin huomattava, että heidät on valittu kohderyhmäksi paitsi kurssiosoituksen saaneina pitkäaikaistyöttöminä myös ammatinvaihtajina, jotka itse haluavat vaihtaa ammattiaan. Tutkimusaineistona ovat olleet työhallinnon asiakasrekisteritiedot ja seurantatutkimuksen perusteella muodostetuista ryhmistä valittujen neljän tapaushenkilön teemahaastatteluaineistot. Tutkimusaineistoa on käsitelty laadullisesti, koska tutkimus kuuluu laadullisen tutkimuksen piiriin sekä tutkimuksen kohteena olevan ilmiön, tutkimuskysymysten ja -aineistojen että tarkoituksensa perusteella. Tutkimuksessa on kuvattu pitkäaikaistyöttömien henkilöiden ammatinvaihtoa ja työllistymistä. Kuvatuissa tapauksissa ammatinvaihtotarve perustuu suurimmalla osalla terveydellisiin rajoitteisiin, joiden vuoksi aikaisemmassa työssä toimiminen on mahdotonta. Useimmiten vajaakuntoisuus on merkittävästi pitkittänyt heidän työttömyyttään. Tämän vuoksi seurantatutkimuksessa on keskitytty tarkastelemaan ammatinvaihtoprosessin etenemistä. Muun muassa työttömyyttä laajasti tutkineet Aho ja Vähätalo ovat todenneet vajaakuntoisuuden olevan merkittävä työttömyyden pitkittymiseen vaikuttava tekijä. Ahon mukaan vajaakuntoisiksi diagnosoituja on jopa viidennes kroonisesti pitkäaikaistyöttömistä työhallinnon asiakasrekisteriin kirjatuista henkilöistä. Monen tekijän summana pitkään työttömänä olleet henkilöt ovat vaarassa ajautua tilanteeseen, jossa he eivät enää kykene omin avuin löytämään ulospääsyä työttömyydestä Tämän seurantatutkimuksen perusteella vain hyvin harvalla kohderyhmään kuuluvista on ammatinvaihdossa ja työllistymisessä tapahtunut merkittävää edistymistä huolimatta useiden vuosien yrittämisestä. Ammatinvaihdon ja työllistymisen edistymistä on tarkasteltu sen perusteella, miten työelämään ja/tai koulutukseen sijoittumiset tai muut toiminnot ovat edesauttaneet tavoitteen toteutumista. Seurantatutkimuksessa on muodostettu neljä tyyppiryhmää ammatinvaihdon ja työllistymisen etenemisen perusteella. Ryhmät ovat: Ammatinvaihdossa onnistuneet (5), ammatinvaihdossa edistyneet (19), pitkäaikaistyöttömäksi jääneet (12) ja epätarkoituksenmukaisesti sijoittuneet (15). Ammatinvaihdossa onnistuneet ovat toteuttaneet ammatinvaihtonsa siirtymällä suoraan työelämään uudelle alalle, työllistymällä koulutusta vastaavaan työhön uudelleenkoulutuksen jälkeen tai kouluttautumalla uuteen ammattiin työllistymättä. Kuitenkin vain kolme heistä on sijoittunut seurannan päättyessä pysyväisluonteiseen terveydelleen soveltuvaan työhön muiden ollessa edelleen työttömänä. Ammatinvaihdossa edistyneet ovat suurimmaksi osaksi edistyneet ammatinvaihdossaan soveltuvien tukitöiden avulla. Työttömyys on kuitenkin jatkunut valtaosalla ja vain yksi heistä on sijoittuneena työelämään seurannan päättyessä. Tämä sijoittuminen ei ole kuitenkaan edistänyt ammatinvaihtoa. Pitkäaikaistyöttömäksi jääneet ovat olleet yhtäjaksoisesti työttömänä kokoseurantajakson ajan. Epätarkoituksenmukaisesti sijoittuneet ovat enimmäkseen sijoittuneet terveytensä kannalta haitallisiin ja/tai ammatinvaihtosuunnitelmilleen soveltumattomiin sijoitustöihin ja määräaikaisuuksiin. Seurannan päättyessä heovat joko työttömänä tai toimivat ammatinvaihtotavoitteensa kannalta haitallisissa työtehtävissä. Tämä on vahvistanut mielikuvaa, joka usealle heille on muodostunut ohjaavasta koulutuksesta työttömille suunnattuna sanktiona, joka ei edistä työllistymistä. Ohjaavassa koulutuksessa suurin osa heistä on kokenut hyötyneensä työharjoittelujaksosta, joka on antanut käyttökelpoista tietoa ammatinvalintaa varten. Lukuun ottamatta kolmea henkilöä, jotka ovat seurannan päättyessä pysyväisluonteisessa työssä terveydelleen soveltuvassa ammatissa, ovat kaikki muut kohderyhmään kuuluvat edelleen erityisen ohjauksen ja tuen tarpeessa johtuen ammatinvaihdon keskeneräisyydestä ja/tai työttömyyden jatkumisesta. Yhdistävänä tekijänä ammatinvaihdossa onnistuneilla vaikuttaa olleen tulevaisuususkon säilyminen pitkäaikaistyöttömyydessä. Sekä ammatinvaihdossa onnistuneet että edistyneet ovat kokeneet työttömyyteen katkoksia tuoneet työt merkityksellisinä riippumatta siitä, ovatko työtehtävät edistäneet ammatinvaihtoa.

Heat-transfer improvements in an axial-flux permanent-magnet synchronous machine

Axial-flux machines tend to have cooling difficulties since it is difficult to arrange continuous heat path between the stator stack and the frame. One important reason for this is that no shrink fitting of the stator is possible in an axial-flux machine. Using of liquid-cooled end shields does not alone solve this issue. Cooling of the rotor and the end windings may also be difficult at least in case of two-stator-single-rotor construction where air circulation in the rotor and in the end-winding areas may be difficult to arrange. If the rotor has significant losses air circulation via the rotor and behind the stator yokes should be arranged which, again, weakens the stator cooling. In this paper we study a novel way of using copper bars as extra heat transfer paths between the stator teeth and liquid cooling pools in the end shields. After this the end windings still suffer of low thermal conductivity and means for improving this by high-heat-conductance material was also studied. The design principle of each cooling system is presented in details. Thermal models based on Computational Fluid Dynamics (CFD) are used to analyse the temperature distribution in the machine. Measurement results are provided from different versions of the machine. The results show that significant improvements in the cooling can be gained by these steps.

Evaluation of the Efficiency of Line-Start Permanent-Magnet Machines as a Function of the Operating Temperature

The standard squirrel-cage induction machine has nearly reached its maximum efficiency. In order to further increase the energy efficiency of electrical machines, the use of permanent magnets in combination with the robust design and the line start capability of the induction machine is extensively investigated. Many experimental designs have been suggested in literature, but recently, these line-start permanent-magnet machines (LSPMMs) have become off-the-shelf products available in a power range up to 7.5 kW. The permanent magnet flux density is a function of the operating temperature. Consequently, the temperature will affect almost every electrical quantity of the machine, including current, torque, and efficiency. In this paper, the efficiency of an off-the-shelf 4-kW three-phase LSPMM is evaluated as a function of the temperature by both finite-element modeling and by practical measurements. In order to obtain stator, rotor, and permanent magnet temperatures, lumped thermal modeling is used.

Grève de cheminots anglais, M. [le ministre du Travail George Henry] Roberts et sir David Shackleton [secrétaire permanent du ministère du Travail] quittant Downing Street : [photographie de presse] / [Agence Rol]

Référence bibliographique : Rol, 56199

Nylon zipper and permanent press fabrics

An ad extolling the benefits of the Lightning Zephyr nylon zipper. This ad was directed towards the garment industry.

Evaluation of a treatment program for individuals with an intellectual disability who have high risk behaviours

In the past two decades numerous programs have emerged to treat individuals with developmental disabilities who have sexual offending behaviours. There has, however been very few studies that systematically examine the effectiveness of long term treatment with this population. The present research examines the therapeutic outcomes of a multi-modal behaviour approach with six individuals with intellectual disabilities previously charged with sexual assault. The participants also exhibited severe behavioural challenges that included verbal aggression, physical aggression, destruction and self-injury. These six participants (5 males, 1 female) were admitted to a Long Term Residential Treatment Program (LTRTP), due to the severity of their behaviours and due to their lack of treatment success in other programs. Individualized treatment plans focused on the reduction of maladaptive behaviours and the enhancing of skills such as positive coping strategies, socio-sexual knowledge, life skills, recreation and leisure skills. The treatment program also included psychiatric, psychological, medical, behavioural and educational interventions. The participants remained in the Long Term Residential Treatment Program (LTRTP) program from 181 to 932 days (average of 1.5 years). Pre and post treatment evaluations were conducted using the following tools: frequency of target behaviours, Psychopathology Inventory for Mentally Retarded Adults (PIMRA), Emotional Problems Scale (EPS), Socio-Sexual Knowledge and Attitudes Assessment Tool (SSKAAT-R) and Quality of Life Questionnaire (QOL-Q). Recidivism rates and the need for re-hospitalization were also noted for each participant. By offering high levels of individualized interventions, all six participants showed a 37 % rate of reduction in maladaptive behaviours with zero to low rates of inappropriate sexualbehaviour, there were no psychiatric hospitalizations, and there was no recidivism for 5 of 6 participants. In addition, medication was reduced. Mental health scores on the PIMRA were reduced across all participants by 25 % and scores on the Quality of Life Questionnaire increased for all participants by an average of 72 %. These findings add to and build upon the existing literature on long term treatment benefits for individuals with a intellectual disability who sexually offend. By utilizing an individualized and multimodal treatment approach to reduce severe behavioural challenges, not only can the maladaptive behaviours be reduced, but adaptive behaviours can be increased, mental health concerns can be managed, and overall quality of life can be improved.