Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Napęd elektryczny eKIT – porównanie charakterystyk elektromechanicznych obliczonych oraz zmierzonych w trakcie badań

Rossa Robert, Król Emil

Materials Science and Welding Technologies / Technologie Materiałowe i Spawalnicze

|

2025

|

Vol. 69, No. 1

52--56

PL

W artykule przedstawiono porównanie charakterystyk elektromechanicznych (charakterystyk trakcyjnych) napędu elektrycznego eKIT, obliczonych na etapie projektowania napędu oraz zmierzonych w trakcie jego badań laboratoryjnych. Napęd eKIT jest wyposażony w silnik synchroniczny z magnesami trwałymi (PMSM), o mocy znamionowej PN = 100 kW (praca S2-30) i mocy maksymalnej Pmax = 140 kW. Napęd ten jest przeznaczony dla pojazdów drogowych o masie do 3,5 t. W artykule przedstawiono najpierw rozwiązania konstrukcyjne zastosowane w obwodzie elektromagnetycznym silnika PMSM. Następnie opisano sposób obliczania i zaimplementowania charakterystyk elektromechanicznych w falowniku energoelektronicznym napędu eKIT. Obliczone charakterystyki elektromechaniczne porównano z charakterystykami uzyskanymi w trakcie badań napędu na stanowisku badawczym. Wykazano dobrą zgodność charakterystyk elektromechanicznych obliczonych i zmierzonych.

EN

This article presents a comparison of the electromechanical (traction) characteristics of the eKIT electric drive, calculated during the design stage and measured during laboratory tests. The eKIT drive is equipped with a permanent magnet synchronous motor (PMSM) with a rated power of PN = 100 kW (S2-30 duty) and a maximum power of Pmax = 140 kW. The drive is designed for road vehicles with a mass of up to 3.5 tonnes. The article outlines the structural solutions implemented in the electromagnetic circuit of the PMSM motor and describes the method used to calculate and implement the electromechanical characteristics in the power electronics inverter of the eKIT drive. The calculated electromechanical characteristics were compared with those obtained during tests conducted using a test rig. The results demonstrated a high degree of compatibility between the calculated and measured electromechanical characteristics.

2

Quasi Z-source direct matrix converter for enhanced resilience to power grid faults in permanent magnet synchronous motor applications

Siwek Przemysław, Urbański Konrad

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 5

art. no. e150201

EN

In this paper, a voltage control system for a PMSM motor based on the QZSDMC converter is proposed, which allows operation in both buck and boost modes as a possible method to make the drive resistant to power grid voltage sags. The authors presented a method for measuring and transforming the output voltage from QZS, enabling the use of a PI controller to control the voltage supplied to the DMC converter. The publication includes simulation and experimental studies comparing the operation of a PMSM motor powered by DMC and the proposed QZSDMC with voltage control. Simulation studies confirm the drive with QZSDMC resistance to voltage sags up to 80% of the rated value. Experimental studies demonstrate the correct operation of PMSM even with a power grid voltage amplitude equal to 40% of the rated value.

3

Diagnosis of inter-turn short circuit fault in IPMSMs based on the combined use of greedy tracking and random forest

Wang Jianping, Ma Jian, Meng Dean, Zhao Xuan, Zhang Kai, Liu Qiquan, Xu Kejie

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 2

art. no. e148943

EN

Inter-turn short circuit (ITSC) is a frequent fault of interior permanent magnet synchronous motors (IPMSM). If ITSC faults are not promptly monitored, it may result in secondary faults or even cause extensive damage to the entire motor. To enhance the reliability of IPMSMs, this paper introduces a fault diagnosis method specifically designed for identifying ITSC faults in IPMSMs. The sparse coefficients of phase current and torque are solved by clustering shrinkage stage orthogonal matching tracking (CcStOMP) in the greedy tracking algorithm.The CcStOMP algorithm can extract multiple target atoms at one time, which greatly improves the iterative efficiency. The multiple features are utilized as input parameters for constructing the random forest classifier. The constructed random forest model is used to diagnose ITSC faults with the results showing that the random forest model has a diagnostic accuracy of 98.61% using all features, and the diagnostic accuracy of selecting three of the most important features is still as high as 97.91%. The random forest classification model has excellent robustness that maintains high classification accuracy despite the reduction of feature vectors, which is a great advantage compared to other classification algorithms. The combination of greedy tracing and the random forest is not only a fast diagnostic model but also a model with good generalisation and anti-interference capability. This non-invasive method is applicable to monitoring and detecting failures in industrial PMSMs.

4

Development of high-temperature permanent magnet synchronous motor for autonomous robotic navigation: a design and finite element analysis approach

Anand M., Sundaram M., Sivakumar P., Angamuthu A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 4

art. no. e150108

EN

Traditional industrial robots come with prime movers, i.e. electric motors (EMs), which range from a few hundred to just a few kilo watts of power ratings. However, for autonomous robotic navigation systems, we require motors which are lightweight with the aspect of high torque and power density. This aspect is very critical when the EMs in robotic navigations are subjected to harsh high temperature survival conditions, where the sustainability of the performance metrics of the electromagnetic system of the EMs degrades with the prevailing high temperature conditions. Hence, this research work addresses and formulates the design methodology to develop a 630 W high temperature PMSM (HTPMSM) in the aspect of high torque and power density, which can be used for the autonomous robotic navigation systems under high temperature survival conditions of 200°C. Two types of rotor configurations i.e. the surface permanent magnet type (SPM) and the interior permanent magnet type (IPM) of HTPMSM are examined for its optimal electromagnetic metrics under the temperature conditions of 200◦C. The 630 W HTPMSM is designed to deliver the rated torque of 2 Nm within the volumetric & diametric constraints of DxL, which comes at 80 × 70 mm at the rated speed of 3 000 rpm with the survival temperature of 200°C and target efficiency greater than 90%. The FEM based results are validated through the hardware prototypes for both SPM and IPM types, and the results confirm the effectiveness of the proposed design methodology of HTPMSM for sustainable autonomous robotic navigation applications.

5

Application of continuous wavelet transform and convolutional neural networks in fault diagnosis of PMSM stator windings

Pietrzak Przemysław, Wolkiewicz Marcin

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 5

art. no. e150202

EN

Efficiency, reliability, and durability play a key role in modern drive systems in line with the Industry 4.0 paradigm and the sustainability trend. To ensure this, highly efficient motors and appropriate systems must be deployed to monitor their condition and diagnose faults during the operation. For these reasons, in recent years, research has been increasingly focused on developing new methods for fault diagnosis of permanent magnet synchronous motors (PMSMs). This paper proposes a novel hybrid method for the automatic detection and classification of PMSM stator winding faults based on combining the continuous wavelet transform (CWT) analysis of the negative sequence component of the stator phase currents with a convolutional neural network (CNN). CWT scalogram images are used as the inputs of the CNN-based interturn short circuits fault classifier model. Experimental tests were conducted to verify the effectiveness of the proposed approach under various motor operating conditions and at an incipient stage of fault propagation. In addition, the effects of the input image format, CNN structure, and training process parameters on model accuracy and classification effectiveness were investigated. The results of the experimental tests confirmed the high effectiveness of fault detection (99.4%) and classification (97.5%), as well as other important advantages of the developed method.

6

Zastosowanie sieci neuronowych do detekcji zwarć zwojowych silnika PMSM z wykorzystaniem modelowania matematycznego

Krzysztofiak mateusz, Tarchała Grzegorz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 4

30--35

PL

W artykule zaprezentowano metodę diagnostyki zwarć zwojowych stojana silnika PMSM, wykorzystującą sieć neuronową. Przeanalizowano sygnały prądowe i napięciowe pochodzące ze struktury sterowania, a następnie poddano je analizie w celu ekstrakcji najlepszych symptomów uszkodzeń. Wybrane cechy podano na wejście sieci neuronowej podczas procesu treningu. Badania eksperymentalne prezentują potencjał zastosowania modelowania matematycznego jako generatora wzorców symptomów uszkodzeń.

EN

This paper presents a method for diagnosing the inter-turn short circuits of a PMSM, using a neural network. Current and voltage signals from the control structure were then analysed to extract the best fault symptoms. The selected features were given to the neural network input during the training process. The tests performed on a experimental setup demonstrate the potential of using mathematical modelling as a fault symptom pattern generator.

7

Modified Fuzzy Logic PI speed controller with scheduling boundaries of integral time constant for PMSM drive

Vo Hau Huu, Brandstetter Pavel

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 11

175--179

EN

In order to obtain high performance speed response in pulse-width-modulation direct torque controlled drive of permanent magnet synchronous motor, fuzzy logic is utilized to update parameters of proportional-integral speed controller. However, overshoot and undershoot of speed response are still high, especially at times of load torque change. For reduction of the overshoot and undershoot, boundaries of integral time constant in fuzzy logic are tuned according to speed error during overshoot and undershoot. Theoretical assumptions are validated via simulations.

PL

Aby uzyskać wysoką wydajność odpowiedzi prędkości w sterowanym bezpośrednio momentem napędowym silnika synchronicznego z magnesami trwałymi z modulacją szerokości impulsu, do aktualizacji parametrów proporcjonalno-całkującego regulatora prędkości wykorzystywana jest logika rozmyta. Jednak przeregulowanie i niedoregulowanie odpowiedzi prędkości są nadal wysokie, zwłaszcza w okresach zmiany momentu obciążenia. W celu zmniejszenia przeregulowania i niedoregulowania, granice stałej czasowej całkowania w logice rozmytej są dostrajane zgodnie z błędem prędkości podczas przeregulowania i niedoregulowania. Założenia teoretyczne są weryfikowane za pomocą symulacji.

8

Direct torque control of permanent magnet synchronous motors using feedback passivation

Sribumrung Panuschai, Nungam Suksun

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 12

26--34

EN

Direct torque control of permanent magnet synchronous motor by feedback passivation is proposed in this paper. An error state equation consisting of velocity, torque, and flux is considered. Two schemes of designing feedback passivation are studied. The first scheme is called cascade feedback passivation. This scheme divides the system into subsystems. Each subsystem is iteratively passive by feedback passivation, resulting in a cascade interconnection of these subsystems to ensure the passivity of the overall system. Therefore this scheme is easy to design. However, the subsystems are related, so specifying the control loop dynamics is not easy. The second scheme applies the passivity theorem to the overall system. Although the design is more complicated than the first scheme, the closed-loop dynamics consist of independent subsystems. Therefore it is straightforward to design the loops. Both proposed schemes give rise to second-order linear dynamic of speed loop where the gain constants are determined by the pole-placement technique. The simulation results and the experimental results verify both proposed techniques can guarantee the stability of the system, with fast torque response and low torque ripple due to the use of the switch-vector modulation method.

PL

W artykule zaproponowano bezpośrednie sterowanie momentem obrotowym silnika synchronicznego z magnesami trwałymi poprzez pasywację ze sprzężeniem zwrotnym. Rozważane jest równanie stanu błędu składające się z prędkości, momentu obrotowego i strumienia. Badane są dwa schematy projektowania pasywacji ze sprzężeniem zwrotnym. Pierwszy schemat nazywa się pasywacją kaskadowego sprzężenia zwrotnego. Schemat ten dzieli system na podsystemy. Każdy podsystem jest iteracyjnie pasywny przez pasywację ze sprzężeniem zwrotnym, co skutkuje kaskadowym połączeniem tych podsystemów w celu zapewnienia pasywności całego systemu. Dlatego ten schemat jest łatwy do zaprojektowania. Jednak podsystemy są ze sobą powiązane, więc określenie dynamiki pętli sterowania nie jest łatwe. Drugi schemat stosuje twierdzenie o pasywności do całego systemu. Chociaż projekt jest bardziej skomplikowany niż pierwszy schemat, dynamika w zamkniętej pętli składa się z niezależnych podsystemów. Dlatego projektowanie pętli jest proste. Oba proponowane schematy dają początek liniowej dynamice pętli prędkości drugiego rzędu, w której stałe wzmocnienia są określane techniką umieszczania biegunów. Wyniki symulacji i wyniki eksperymentów potwierdzają, że obie proponowane techniki mogą zagwarantować stabilność systemu, z szybką odpowiedzią momentu obrotowego i niskim tętnieniem momentu obrotowego dzięki zastosowaniu metody modulacji wektora przełączającego.

9

Analiza stanów pracy wielokanałowych silników synchronicznych z magnesami trwałymi

Krzywdzińska-Kornak Krystyna, Suliga Mateusz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 12

78--82

PL

W artykule zamieszczono wybrane wyniki badań porównawczych prototypowych silników synchronicznych z magnesami trwałymi przeznaczonymi do zasilania wielokanałowego. Silniki tego typu stosowane są tam, gdzie wymagana jest wysoka niezawodność i bezpieczeństwo pracy – tzw. napędy krytyczne. Analizowano dwie konstrukcje różniące się sposobem wykonania uzwojenia stojana. Pierwsza konstrukcja posiadała uzwojenie o poskoku średnicowym, natomiast druga uzwojenie o poskoku istotnie skróconym. Obie konstrukcje posiadające identyczny wirnik (magnesy montowane powierzchniowo –SPM) pozwalają na wprowadzanie pewnej niesymetrii wewnętrznej (elektrycznej i magnetycznej) w jednym z kanałów silnika. Testy obejmowały zasilanie odpowiednio: jednego, dwóch oraz czterech kanałów w warunkach symetrii i niesymetrii wewnętrznej umownego kanału A silnika. Zostały pokazane wybrane przebiegi czasowe prądów i napięć. Dokonano porównania charakterystyk mechanicznych obu silników z uwzględnieniem pracy wielokanałowej oraz wybranych przypadków niesymetrii wewnętrznej.

EN

The paper presents selected results of comparative analysis of prototype synchronous motors with permanent magnets intended for multi channel power supply. This types of motors are used where high reliability and safety are required - the so-called critical drives. Two designs with different method of making the stator winding were analyzed. The first prototype had a winding with a full pitch, while the second one had a winding with a fractional pitch. Both constructions with the same rotor (surface mounted magnets - SPM) allow to introduce some internal asymmetry (electrical and magnetic) in one of the motor channel. The tests included a few options of power supply - respectively: one, two and four channels in the conditions of symmetry and internal asymmetry simulated in channel A. Selected waveforms of currents and voltages have been shown. The mechanical characteristics of both motors were compared, taking into account multi-channel operation and selected cases of internal asymmetry.

10

Wpływ podwojenia liczby faz uzwojenia na wybrane parametry 3-fazowego silnika synchronicznego z magnesami trwałymi, na przykładzie silnika napędu eKIT dla pojazdów elektrycznych

Rossa Robert, Bogatyrev Petr

Napędy i Sterowanie

|

2023

|

R. 25, nr 6

58--61

PL

W artykule opisano wpływ podwojenia liczby faz w silniku synchronicznym z magnesami trwałymi na wybrane parametry elektryczne i mechaniczne silnika, na przykładzie silnika napędu eKIT przeznaczonego dla elektrycznie napędzanych pojazdów dostawczych o dopuszczalnej masie całkowitej do 3.5 t i mobilnych maszyn specjalnych. Szczegółowo przedstawiono konstrukcję uzwojenia w wariancie 3-fazowym i sposób przekształcenia 3-fazowego uzwojenia symetrycznego w dwugwiazdowe asymetryczne uzwojenie 6-fazowe. Następnie przedstawiono wyniki obliczeń elektromagnetycznych i porównano wybrane parametry elektryczne i mechaniczne silników w wariantach z 3- i 6-fazowym uzwojeniem twornika.

EN

The article describes the effect of doubling the number of phases in a permanent magnet synchronous motor on selected electrical and mechanical parameters of the motor, based on the example of an eKIT drive motor intended for electrically driven delivery vehicles with a total weight of up to 3.5 t and special mobile machines. The construction of the winding in the 3-phase variant and the method of transforming a 3-phase symmetrical winding into a double-star asymmetric 6-phase winding are presented in detail. Then, the results of electromagnetic calculations are presented and selected electrical and mechanical parameters of motors in variants with 3- and 6-phase armature windings are compared.

11

Wpływ podwojenia liczby faz uzwojenia na wybrane parametry 3-fazowego silnika synchronicznego z magnesami trwałymi, na przykładzie silnika napędu eKIT dla pojazdów elektrycznych

Rossa Robert, Bogatyrev Petr

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2022

|

Nr 1 (127)

221--227

PL

W artykule opisano wpływ podwojenia liczby faz w silniku synchronicznym z magnesami trwałymi na wybrane parametry elektryczne i mechaniczne silnika, na przykładzie silnika napędu eKIT przeznaczonego dla elektrycznie napędzanych pojazdów dostawczych o dopuszczalnej masie całkowitej do 3.5 t i mobilnych maszyn specjalnych. Szczegółowo przedstawiono konstrukcję uzwojenia w wariancie 3-fazowym i sposób przekształcenia 3-fazowego uzwojenia symetrycznego w dwugwiazdowe asymetryczne uzwojenie 6-fazowe. Następnie przedstawiono wyniki obliczeń elektromagnetycznych i porównano wybrane parametry elektryczne i mechaniczne silników w wariantach z 3- i 6-fazowym uzwojeniem twornika.

EN

The article describes the effect of doubling the number of phases in a permanent magnet synchronous motor on selected electrical and mechanical parameters of the motor, based on the example of an eKIT drive motor intended for electrically driven delivery vehicles with a total weight of up to 3.5 t and special mobile machines. The construction of the winding in the 3-phase variant and the method of transforming a 3-phase symmetrical winding into a double-star asymmetric 6-phase winding are presented in detail. Then, the results of electromagnetic calculations are presented and selected electrical and mechanical parameters of motors in variants with 3- and 6- phase armature windings are compared.

12

Stator winding fault detection of permanent magnet synchronous motors based on the bispectrum analysis

Pietrzak Przemysław, Wolkiewicz Marcin

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 2

art. no. e140556

EN

The popularity of high-efficiency permanent magnet synchronous motors in drive systems has continued to grow in recent years. Therefore, also the detection of their faults is becoming a very important issue. The most common fault of this type of motor is the stator winding fault. Due to the destructive character of this failure, it is necessary to use fault diagnostic methods that facilitate damage detection in its early stages. This paper presents the effectiveness of spectral and bispectrum analysis application for the detection of stator winding faults in permanent magnet synchronous motors. The analyzed diagnostic signals are stator phase current, stator phase current envelope, and stator phase current space vector module. The proposed solution is experimentally verified during various motor operating conditions. The object of the experimental verification was a 2.5 kW permanent magnet synchronous motor, the construction of which was specially prepared to facilitate inter-turn short circuits modelling. The application of bispectrum analysis discussed so far in the literature has been limited to vibration signals and detecting mechanical damages. There are no papers in the field of motor diagnostic dealing with the bispectrum analysis for stator winding fault detection, especially based on stator phase current signal.

13

Lyapunov stability based sliding mode observer for sensorless control of permanent magnet synchronous motor

Navaneethan Soundirarajan, Kanthalakshmi Srinivasan, Aandrew Baggio S.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 2

art. no. e140353

EN

In recent years there has been an increasing demand for electric vehicles due to their attractive features including low pollution and increase in efficiency. Electric vehicles use electric motors as primary motion elements and permanent magnet machines found a proven record of use in electric vehicles. Permanent magnet synchronous motor (PMSM) as electric propulsion in electric vehicles supersedes the performance compared to other motor types. However, in order to eliminate the cumbersome mechanical sensors used for feedback, sensorless control of motors has been proposed. This paper proposes the design of sliding mode observer (SMO) based on Lyapunov stability for sensorless control of PMSM. The designed observer is modeled with a simulated PMSM model to evaluate the tracking efficiency of the observer. Further, the SMO is coded using MATLAB/Xilinx block models to investigate the performance at real-time.

14

Porównanie konstrukcji obwodów elektromagnetycznych przemysłowych trójfazowych elektrowibratorów, indukcyjnego i PMSM, o prędkości 1500 obr./min i mocy 2 kW

Rossa Robert, Biskup Tomasz

Napędy i Sterowanie

|

2021

|

R. 23, nr 3

65--69

PL

Artykuł dotyczy napędów elektrowibracyjnych dwusilnikowych, które są źródłem drgań liniowych sinusoidalnie zmiennych w różnego typu przemysłowych urządzeniach wibracyjnych, jak np. przesiewacze czy przenośniki wibracyjne. W napędach tych stosowane są dwa elektrowibratory pracujące przeciwbieżnie, wyposażone zazwyczaj w trójfazowe silniki indukcyjne klatkowe zasilane bezpośrednio z sieci elektrycznej. Praca przeciwbieżna obu elektrowibratorów jest osiągana dzięki zjawisku samosynchronizacji. Dzięki pracom B+R obecnie pojawiła się możliwość zastosowania w tego typu napędach elektrowibracyjnych silników synchronicznych z magnesami trwałymi (ang. skrót PMSM), zasilanych z dedykowanych przemienników częstotliwości. W artykule porównano konstrukcję obwodu elektromagnetycznego trójfazowego elektrowibratora indukcyjnego o mocy 2 kW i prędkości znamionowej 1500 obr./min z konstrukcją obwodu elektromagnetycznego elektrowibratora wyposażonego w silnik PMSM, zapewniającego osiągnięcie podobnych parametrów w zakresie siły wymuszającej drgania. W oparciu o wyniki obliczeń elektromagnetycznych wykazano, że elektrowibrator z silnikiem PMSM, przy zachowaniu tych samych parametrów obciążenia, w stosunku do elektrowibratora indukcyjnego charakteryzuje się znacząco wyższą sprawnością i jednocześnie mniejszymi wymiarami gabarytowymi i masą. W artykule opisano też inne istotne zalety zastosowania elektrowibratorów PMSM w napędach elektrowibracyjnych dwusilnikowych w porównaniu do napędów z elektrowibratorami indukcyjnymi.

EN

The article deals with dual motor electro-vibrating drives, which are the sources of linear sinusoidal vibrations in various types of industrial vibrating devices, like vibrating screens or conveyors. These drives use two counter-rotating electric vibrators, usually equipped with three-phase squirrel-cage induction motors powered directly from the electrical grid. The counter-rotating operation of both electric vibrators is achieved due to the phenomenon of self-synchronization. Thanks to R&D work, now it is possible to use permanent magnet synchronous motors (PMSM) in this type of drives, powered from dedicated frequency converters. The article compares the design of the electromagnetic circuit of a 3-phase induction electric vibrator with a power of 2 kW and a rated speed of 1500 rpm with the design of the electromagnetic circuit of an electric vibrator equipped with a PMSM motor, ensuring similar performance in terms of vibration exciting force. Based on the results of electromagnetic calculations, it has been shown that the electric vibrator with the PMSM motor, while maintaining the same load parameters in relation to the induction electric vibrator, is characterized by significantly higher efficiency and, at the same time, smaller overall dimensions and weight. The article also describes other significant advantages of using PMSM electric vibrators in dual motor electro-vibrating drives, compared to drives with induction electric vibrators.

15

Elektrowibratory z silnikami synchronicznymi wzbudzanymi magnesami trwałymi przeznaczone do przemysłowych napędów elektrowibracyjnych

Rossa Robert

Napędy i Sterowanie

|

2021

|

R. 23, nr 1

48--51

PL

W artykule przedstawiono konstrukcję obwodu elektromagnetycznego elektrowibratora wyposażonego w silnik synchroniczny wzbudzany magnesami trwałymi (PMSM). Elektrowibrator ten jest przeznaczony do zastosowania w przemysłowych napędach elektrowibracyjnych, zwłaszcza w napędach dwusilnikowych generujących drgania mechaniczne liniowe, sinusoidalnie zmienne. Wybrane parametry elektromechaniczne elektrowibratora z silnikiem PMSM porównano z parametrami odpowiedniego elektrowibratora tradycyjnego, wyposażonego w silnik indukcyjny klatkowy. Przedstawiono zalety wynikające z zastosowania elektrowibratorów z silnikami PMSM na tle dotychczasowych rozwiązań z silnikami indukcyjnymi.

EN

In the paper a construction of electromagnetic circuit of electrovibrator equipped with permanent magnet synchronous motor (PMSM) is described. This electrovibrator is intended for use in the industrial vibrating motor drives, especially in dual-motor drives generating linear, sinusoidal mechanical vibrations. Selected electromechanical parameters of the electrovibrator with the PMSM motor are compared with the parameters of a similar traditional electrovibrator, equipped with a squirrel-cage induction motor. The advantages resulting from the use of electrovibrators with PMSM motors on the background of existing solutions with induction motors are presented.

16

Napęd elektryczny eKIT – kształtowanie charakterystyk elektromechanicznych wybranymi zabiegami konstrukcyjnymi

Rossa Robert

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2021

|

Nr 2 (126)

153--161

PL

W artykule przedstawiono wybrane zabiegi konstrukcyjne, które mogą być wykorzystane do kształtowania charakterystyk elektromechanicznych elektrycznego napędu trakcyjnego z silnikiem PMSM. Uwzględniono m.in. wpływ na te charakterystyki takich czynników jak: liczba zwojów szeregowych w fazie uzwojenia, rodzaj materiału magnetycznego zastosowanego w magnesach trwałych, sposób rozmieszczenia magnesów trwałych w wirniku. Wykazano, że nawet na późnym etapie projektowania napędu trakcyjnego z silnikiem PMSM, można jeszcze w pewnym stopniu kształtować charakterystyki elektromechaniczne napędu w celu ich jak najlepszego dopasowania do wymagań konkretnego zastosowania – pojazdu. Rozważania oparto na projekcie napędu elektrycznego eKIT, przeznaczonego dla pojazdów o masie do 3.5 t.

EN

The article presents selected design procedures that can be used to shape the electromechanical characteristics of an electric traction drive with a PMSM motor. They include, among others, influence on these characteristics of such factors as: the number of series turns in the winding phase, the type of magnetic material used in the permanent magnets, the arrangement of the permanent magnets in the rotor. It has been shown that even at a late stage of designing a traction drive with a PMSM motor, it is possible to shape the electromechanical characteristics of the drive to some extent in order to best match them to the requirements of a specific application - vehicle. The considerations were based on the eKIT electric drive design, intended for vehicles weighing up to 3.5 tons.

17

The slewing drive system for tower crane with permanent magnet synchronous motor

Knypiński Łukasz, Krupiński Jacek

Archives of Electrical Engineering

|

2021

|

Vol. 70, nr 1

189--201

EN

The paper presents a method of determining the efficiency of the slewing drive system applied in tower cranes. An algorithm for the proper selection of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) for crane applications is presented. In the first stage of our research the proper PMSM was proposed on the basis of the simulation calculation. Next, the PM motor was examined on a special test bench. The experimental setup allows determining major electrical and mechanical parameters of the motor drive system. The applied slewing system consists of: an inverter, gear, cable drum and a permanent magnet motor. The performance and efficiency of the system were experimentally determined. Selected results of the experimental measurement are presented and discussed.

18

Analiza wpływu struktury regulatorów liniowych na poziom nierównomierności prędkości silnika PMSM

Pajchrowski Tomasz, Wójcik Adrian

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 7

59--67

PL

W pracy dokonano przeglądu struktur regulatorów PID2DOF, przedstawiono wyniki symulacyjnego procesu optymalizacji nastaw tych regulatorów dla modelu napędu bezpośredniego z silnikiem PMSM z uwzględnieniem tętnień momentu. Przeprowadzono dwie serie optymalizacji nastaw analizowanych struktur za pomocą algorytmu genetycznego: pierwszą pod kątem tłumienia nierównomierności prędkości napędu bezpośredniego wywołanych tętnieniami momentu; drugą – referencyjną – pod kątem minimalizacji kwadratu uchybu z pominięciem modelu tętnień.

EN

This paper reviews structures of the PID2DOF controllers and presents results of a simulation process of optimizing the settings of these controllers for a PMSM direct drive model including torque ripple. Two series of optimization of the settings of these structures with the use of genetic algorithm were executed: first one in terms of minimization of speed unevenness caused by torque ripples, second – referential – in terms of ISE minimization.

19

Sterowanie tolerujące uszkodzenia przekształtnika dla napędu z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych

Łuczak Dominik, Siembab Krzysztof, Brock Stefan

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2020

|

No. 102

7--15

PL

Artykuł przedstawia algorytm sterowania tolerującego uszkodzenia dla trójfazowego przekształtnika energoelektronicznego zasilającego silnik synchroniczny o magnesach trwałych. Zaprezentowano rekonfigurację topologii przekształtnika po wykryciu uszkodzenia w jednej z gałęzi oraz zaproponowany został zmodyfikowany algorytm modulacji wektora przestrzennego. Wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych potwierdzają, że zaproponowany napęd zasilany przez przekształtnik z 4 nieuszkodzonymi kluczami pracuje stabilnie z dobrymi właściwościami dynamicznymi i statycznymi.

EN

The article presents a fault-tolerant control algorithm for a three-phase power electronics converter feeding a permanent magnet synchronous motor. It shows reconfiguration of converter topology after detecting a fault in one of the branches and proposes modified algorithm of space vector modulation. Results of simulation and experimental studies confirm that the proposed drive powered by the converter with 4 healthy switches will work stable with good dynamic and static properties.

20

Nowoczesne rozwiązanie napędu elektrycznego górniczego przenośnika taśmowego

Rossa Robert, Wolnik Tomasz

Kruszywa : produkcja - transport - zastosowanie

|

2020

|

Nr 1

32--36

PL

W artykule przedstawiono i omówiono innowacyjne rozwiązanie napędu górniczego przenośnika taśmowego bazującego na wolnoobrotowym silniku synchronicznym z magnesami trwałymi, o regulowanej prędkości obrotowej. Silnik z wirnikiem zewnętrznym umieszczony jest wewnątrz bębna napędowego, dzięki czemu z układu napędowego można wyeliminować przekładnię mechaniczną, która, po pierwsze, zmniejsza sprawność układu napędowego, a po drugie, ulega dość częstym awariom. Opracowane rozwiązanie napędu przenośnika taśmowego znacząco ogranicza potrzebną do jego zabudowy przestrzeń, co w warunkach wyrobiskowych ma szczególne znaczenie.

EN

The paper presents a novel solution of a variable-speed electric drive for mining belt conveyer system which is based on a low-speed permanent magnet synchronous motor (PMSM). The motor with the outer rotor construction is built into a drum which allows to eliminate a mechanical transmission and clutch of the drive system, i.e. the elements that reduce the efficiency of the propulsion system and are responsible for frequent failures. The developed solution of a mining belt conveyor significantly reduces the space required for its installation, which is especially important in mining conditions.