Modern electric drives nowadays face strict dynamic requirements. As the complexity of industrial processes rises, conducting a quick hardware implementation may be problematic due to parametric uncertainties of mechanical machinery coupled with the motor. Thus, the paper proposes a novel solution allowing to control two-mass drives with flexible connection assuming only one speed feedback and parametric uncertainty of the flexible connection. The described solution is based on a so-called Hybrid ADRC controller, which uses a Radial Basis Function Neural Network. The elaborated structure is verified
PL
Nowoczesne wymagania dynamiczne względem napędów elektrycznych rosną wraz z rozwojem aplikacji przemysłowych. Trudności w identyfikacji parametrycznej złożonego obiektu oraz trend minimalizacji liczby czujników mechanicznych dodatkowo komplikują problem sterowania układami dwumasowymi. Rozwiązanie opisane w niniejszej publikacji umożliwia efektywne sterowanie napędem dwumasowym przy założeniu przybliżonej identyfikacji parametrów złożonego połączenia sprężystego. Do tego celu wykorzystano hybrydowy regulator ADRC w połączeniu z siecią radialną. Opracowana struktura sterowania została poddana weryfikacji eksperymentalnej. Badania eksperymentalne potwierdzają, że zaproponowana struktura zapewnia skuteczne tłumienie drgań skrętnych i minimalizację przeregulowania.
The paper is dedicated to identify the patterns of energy parameter variations in traction electric motors operating within electric drives subjected to stepwise load changes. The studies propose considering the dynamic properties of electric drives with abrupt load changes when determining the oscillation boundaries in open-loop electromechanical systems with rigid mechanical couplings. The attention was focused on energy-efficient induction motors (IM) employing internal capacitive compensation. A low-power compensated asynchronous machine (CAM) operating in motor mode was studied to determine conditions for improving its energy performance in drives exposed to load surges. The findings supported the optimisation of parameters for an advanced baseline energy-efficient machine. The mathematical model used for analysing CAM characteristics was refined by introducing a spatial-temporal orientation of the stator phase half-winding currents. The model was adapted for dynamic regimes with defined slip values. Numerical simulations confirmed the qualitative differences in operating parameters. The obtained results demonstrate the practical potential of managing energy efficiency in electric drives under stepwise load variations by improving the energy characteristics of the incorporated motors.
PL
Artykuł poświęcony jest identyfikacji wzorców zmian parametrów energetycznych w silnikach elektrycznych trakcyjnych pracujących w napędach elektrycznych poddawanych skokowym zmianom obciążenia. W badaniu zaproponowano uwzględnienie właściwości dynamicznych napędów elektrycznych z nagłymi zmianami obciążenia przy określaniu granic oscylacji w układach elektromechanicznych z otwartą pętlą i sztywnymi sprzęgłami mechanicznymi. Skupiono się na energooszczędnych silnikach indukcyjnych (IM) wykorzystujących wewnętrzną kompensację pojemnościową. Zbadano maszynę asynchroniczną o małej mocy z kompensacją (CAM) pracującą w trybie silnikowym w celu określenia warunków poprawy jej charakterystyki energetycznej w napędach narażonych na skoki obciążenia. Wyniki badań potwierdziły optymalizację parametrów zaawansowanej, energooszczędnej maszyny bazowej. Model matematyczny użyty do analizy charakterystyk CAM został udoskonalony poprzez wprowadzenie przestrzenno-czasowej orientacji prądów półuzwojeń fazy stojana. Model został dostosowany do reżimów dynamicznych o zdefiniowanych wartościach poślizgu. Symulacje numeryczne potwierdziły jakościowe różnice w parametrach pracy. Uzyskane wyniki wskazują na praktyczny potencjał zarządzania efektywnością energetyczną w napędach elektrycznych przy skokowych zmianach obciążenia poprzez poprawę charakterystyk energetycznych wbudowanych silników.
Accurate magnetic field measurement is vital for analysing and optimizing electricmachines such as permanent magnet synchronous motors. Existing methods struggle withcomplex geometries, enclosed structures, and multi-axis field variations. We propose a robotic arm-based system for automated, high-resolution scanning of all three magnetic field compo-nents across the full motor geometry, including stator and rotor. The system enables precisesensor positioning on curved surfaces for reliable data acquisition where traditional setupsfail. Comprehensive spatial analysis, including harmonic decomposition, reveals hiddenfield patterns that support improved diagnostics and motor design. This flexible, scalableapproach advances both experimental research and industrial evaluation of electric machines.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Silniki do zabudowy w piastach kół pojazdów elektrycznych (ang. wheel hub motors) cieszą się dużym zainteresowaniem przedstawicieli przemysłu oraz środowiska naukowego. Jest to podyktowane licznymi zaletami, wynikającymi ze znacznego uproszczenia konstrukcji napędu, nowych możliwości sterowania napędem zdecentralizowanym oraz nowymi możliwościami projektowania nadwozia pojazdu i zagospodarowania miejsca w jego przestrzeni. Tego typu silniki muszą sprostać wymaganiom dynamiki jazdy współczesnych samochodów, przy jednoczesnym ograniczeniu przestrzeni, masy i możliwości chłodzenia. W artykule autor przedstawił wyniki symulacji pracy silnika podczas jazdy samochodu elektrycznego w cyklach jazdy odwzorowujących przeciętną dynamikę jazdy samochodu.
EN
Wheel hub motors for electric vehicles are attracting significant interest from both industry professionals and the scientific community. This interest is driven by a range of advantages including a substantial simplification of the drive design, new possibilities for controlling a decentralised drive system and enhanced opportunities for vehicle body design and space utilisation. Wheel hub motors must meet the dynamic performance requirements of modern vehicles while also addressing constraints related to space, weight and cooling capacity. In this article, the author presents the results of simulations of motor operation during electric vehicle driving cycles reflecting the average driving dynamics of a car.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
The article presents a mathematical model of the asynchronous motor in oblique coordinates, based on differential equations expressed in the standard Cauchy form. The differential equations of traditional models are implicitly formulated; therefore, during numerical implementation for prolonged processes, matrix coefficient rotation leads to significant time expenditure and the accumulation of errors during integration. This complex task is proposed to be addressed by ensuring that the differential equations of the electromechanical state are non-stiff and, importantly, written in standard Cauchy form. The standard Cauchy form is essential for analyzing asynchronous motors, as changes in the number of unknowns significantly restructure the coefficient matrix. This formulation of the equations is convenient for numerical integration, as explicit methods, which are considerably simpler than implicit methods, can be implemented. To create a mathematical model, coordinate transformations were performed based on the classical theory of electric machines. The advantage of the proposed method of using different coordinate axes is the possibility of analyzing new variables and obtaining constant coefficients in the equations of state of the electric motor. The model accounts for the electromagnetic interactions of the motor’s electrical circuits and their nonlinearity, enabling the simulation of electromagnetic and electromechanical processes. Transitional operating modes of the asynchronous motor have been modeled and analyzed. The proposed model can be utilized for analyzing the operation of motors both as standalone elements and as components of an electromechanical system. It is demonstrated that this model aligns with classical electrical machine theory. Simulation results are provided, along with their analysis.
PL
W artykule przedstawiono model matematyczny silnika asynchronicznego we współrzędnych ukośnych, oparty na równaniach różniczkowych wyrażonych w standardowej postaci Cauchy'ego. Równania różniczkowe tradycyjnych modeli są sformułowane w sposób niejawny, dlatego podczas implementacji numerycznej dla długotrwałych procesów rotacja współczynników macierzy prowadzi do znacznych nakładów czasu i akumulacji błędów podczas całkowania. To złożone zadanie proponuje się rozwiązać poprzez zapewnienie, że równania różniczkowe stanu elektromechanicznego są niesztywne i, co ważne, zapisane w standardowej postaci Cauchy'ego. Standardowa postać Cauchy'ego jest niezbędna do analizy silników asynchronicznych, ponieważ zmiany liczby niewiadomych znacząco zmieniają macierz współczynników. Takie sformułowanie równań jest wygodne dla całkowania numerycznego, ponieważ można zaimplementować metody jawne, które są znacznie prostsze niż metody niejawne. W celu stworzenia modelu matematycznego przeprowadzono transformacje współrzędnych w oparciu o klasyczną teorię maszyn elektrycznych. Zaletą zaproponowanej metody wykorzystania różnych osi współrzędnych jest możliwość analizy nowych zmiennych i uzyskania stałych współczynników w równaniach stanu silnika elektrycznego. Model uwzględnia oddziaływania elektromagnetyczne obwodów elektrycznych silnika i ich nieliniowość, umożliwiając symulację procesów elektromagnetycznych i elektromechanicznych. Zamodelowano i przeanalizowano przejściowe tryby pracy silnika asynchronicznego. Zaproponowany model może być wykorzystany do analizy działania silników zarówno jako samodzielnych elementów, jak i komponentów systemu elektromechanicznego. Wykazano, że model ten jest zgodny z klasyczną teorią maszyn elektrycznych. Przedstawiono wyniki symulacji wraz z ich analizą.
The paper is focused on improvements of the conventional speed controller based on Active Disturbance Rejection Control (ADRC) applied for a two-mass electric drive system. The described ADRC structure is based on load-side speed measurement. The paper compares conventional structure dynamics with overall system behavior in the case plant parameters are changed. The proposed ADRC algorithm extension performs soft controller parameters adjustment to improve the dynamics and plant response. The presented approach accomplishes adaptation capabilities with the use of a Radial Basis Function Neural Network (RBFNN). The article presents the dynamic response of the plant controlled by the conventional ADRC algorithm and the designed neural adaptation extension. The results are based on the performed experimental tests.
W artykule omówiono w skrócie dwa obszerne artykuły - pierwszy autorstwa Stanisława Żmigrodzkiego z 1901 r., drugi Gabriela Sokolnickiego z 1902 r., w których opisali oni historię rozwoju samochodów elektrycznych, ich różne typy (z doprowadzeniem energii elektrycznej z sieci trakcyjnej lub z akumulatora), ich ówczesny stan rozwoju (z szczególnym naciskiem na zastosowane w samochodach silniki elektryczne, regulację prędkości, przekładnie, kierownice, hamulce, opisy najpopularniejszych modeli), ekonomię ich zastosowania oraz perspektywy na przyszłość.
EN
The article briefly discusses two extensive articles, the first by Stanisław Żmigrodzki in 1901 and the second by Gabriel Sokolnicki in 1902 in which they described the history of the development of electric cars, their various types (with electricity supply from overhead line or from a battery), their state of development at the time (with special emphasis on the electric motors used in cars, speed control, gears, steering wheels, brakes, descriptions of the most popular models), the economics of their application and future prospects.
Artykuł zwiera przykład modernizacji 23 mm morskiego zestawu artyleryjskiego. Jest to autorska propozycja Zakładu Automatyki i Urządzeń Pomiarowych AREX Sp. z o.o. wchodzącego w skład Grupy WB. AREX Sp. z o.o.. Szczególną uwagę w procesie modernizacji poświęcono zagadnieniom wynikającym z funkcji niezawodności doskonalonego zestawu i jego gotowości do wykonywania zadań. Niniejszy artykuł nie jest przedstawieniem oferty handlowej, lecz zakresu prac badawczo-rozwojowych, wdrożonych rozwiązań modernizacyjnych, opracowanych w odpowiedzi na oczekiwania rynku, uwagi użytkowników oraz postęp techniczny. Potencjał Grupy WB oraz aktualny stan wiedzy i możliwości wskazują, że w dziedzinie 23 mm uzbrojenia AREX Sp z o.o. jest w stanie spełnić wymagania stawiane przez współczesne pole walki. Proces modernizacji powinien być prowadzony w krajowym przemyśle obronnym (w rodzimym przemysłowym potencjale obronnym). Przemysł ten powinien dysponować nowoczesnymi technologiami modernizacyjnymi.
EN
The article presents an example of modernization of a 23 mm naval antiaircraft artillery system and this is an original proposal of Zakład Automatyki i Urządzeń Pomiarowych AREX Sp. z o. o. part of the WB Group. AREX Sp. z o. o. Particular attention in the modernization process was paid to issues resulting from the reliability of the improved set and its readiness to perform tasks. This article does not present a commercial offer, but the scope of research and development works, implemented modernization solutions, developed in response to market expectations, user comments and technical progress. The potential of the WB Group and the current state of knowledge and capabilities indicate that in the field of 23 mm weapons AREX Sp z o.o. is able to meet the requirements of the modern battlefield. The modernization process should be carried out in the national defense industry (in the domestic defense industrial potential). This industry should have modern modernization technologies at its disposal.
In the presented work, some characteristics of devices of adaptive and control-tracking control systems are considered. The characteristic features of angle sensors, methods of converting analog signals with high accuracy (for example, sine-cosine transformers) occupies a leading position among the development and research of tracking systems. The modern electronic element base opens up new possibilities - the creation of tracking digital angle converters (TDAC) using the principles of digital tracking and adaptive control in them. Stability, efficiency, load form determines the reliability, accuracy, economy, service life of electromechanical automation devices, test equipment, etc. Determining the characteristics, establishing analytical relationships between the initial data and output parameters is one of the stages of the algorithm for solving the problems of designing equipment parameters for monitoring and tracking control systems, which in turn contributes to the development of a mathematical model from a system of equations, the joint solution of which allows you to establish analytical relationships between the initial data and settings.
PL
W prezentowanej pracy rozpatrzono wybrane charakterystyki urządzeń układów sterowania adaptacyjnego i kontrolno-śledzącego. Cechy charakterystyczne czujników kąta, metody przetwarzania sygnałów analogowych z dużą dokładnością (na przykład transformatory sinus cosinus) zajmują wiodącą pozycję wśród rozwoju i badań systemów śledzących. Nowoczesna baza elementów elektronicznych otwiera nowe możliwości - tworzenie śledzących cyfrowych przetworników kąta (TDAC) wykorzystujących w nich zasady cyfrowego śledzenia i sterowania adaptacyjnego. Stabilność, wydajność, forma obciążenia określa niezawodność, dokładność, ekonomiczność, żywotność urządzeń automatyki elektromechanicznej, sprzętu testowego itp. Określenie charakterystyk, ustalenie zależności analitycznych między danymi początkowymi a parametrami wyjściowymi jest jednym z etapów algorytmu rozwiązywania problemów projektowania parametrów urządzeń do monitorowania i śledzenia systemów sterowania, co z kolei przyczynia się do opracowania modelu matematycznego z układu równań, którego wspólne rozwiązanie pozwala na ustalenie zależności analitycznych pomiędzy danymi wyjściowymi a ustawieniami.
Because of their high efficiency, electric drives have become a staple solution in numerous applications, such as robotic manipulators and exoskeletons. However, such constructions need to be designed with lighter materials, which are also more prone to twisting and bending. Because of torsion affecting the mechanical structure, precision of motion is deteriorated. In this study, a classic IP controller is coupled with a resonant filter to improve the performance of the drive affected by the torsional torque. The results include both numerical analysis and experimental verification.
PL
Ze względu na wysoką sprawność, napędy elektryczne stały się klasycznym rozwiązaniem stosowanym w wielu mechanizmach, m.in. manipulatorach oraz egzoszkieletach. Aplikacje te często wymagają wykorzystania lekkich materiałów podatnych na skręcanie i wyginanie. Odkształcenia te mocno utrudniaja˛ precyzyjne sterowanie nape˛dem. W niniejszej pracy przedstawione zostało wykorzystanie poła˛czenia klasycznego rozwia˛zania (regulatora IP) oraz filtra rezonansowego zastosowanego w celu eliminacji składowych odpowiedzialnych za pogłe˛bianie skre˛cenia wału. Struktura sterowania poddana została zarówno analizie numerycznej, jak i weryfikacji eksperymentalnej.
The article researches and develops a method of controlling an asynchronous electric motor using a microcontroller and a vector control algorithm. The use of a bidirectional timer count mode and a wide-amplitude modulation frequency allows precise adjustment of rotation speeds. The developed system is flexible due to the possibility of the external speed setting through an analog input. The application of the PI control algorithm and speed measurement sensors ensures the stability and accuracy of the system under conditions of variable loads. The results of the experiments show the high efficiency of the system with sudden changes in speed, which makes it promising for the automation of feed distribution processes. The system has a strong potential for application in the field of animal husbandry, providing an efficient and accurate control of electric motors in various operating conditions.
PL
W artykule zbadano i opracowano metodę sterowania asynchronicznym silnikiem elektrycznym przy użyciu mikrokontrolera i algorytmu sterowania wektorowego. Zastosowanie dwukierunkowego trybu zliczania timerów i częstotliwości modulacji o szerokiej amplitudzie pozwala na precyzyjną regulację prędkości obrotowych. Opracowany układ jest elastyczny ze względu na możliwość zewnętrznego zadawania prędkości poprzez wejście analogowe. Zastosowanie algorytmu sterowania PI i czujników pomiaru prędkości zapewnia stabilność i dokładność układu w warunkach zmiennych obciążeń. Wyniki eksperymentów pokazują wysoką sprawność układu przy nagłych zmianach prędkości, co czyni go obiecującym dla automatyzacji procesów dystrybucji pasz. Układ ma duży potencjał do zastosowania w dziedzinie hodowli zwierząt, zapewniając wydajne i dokładne sterowanie silnikami elektrycznymi w różnych warunkach pracy.
The article aims to present – from a functional point of view – the key solutions of an automated laboratory stand for testing a switched reluctance motor drive. Particular emphasis was placed on one of the proprietary modules of this stand: the dedicated interface of the FUTEK TRS705 torque meter. In this respect, the physical layer and the most important algorithms are discussed. The concept of building a research test bench that will be able to collect information about the basic relationships of a given specimen in an automated and – at the same time – in precise manner is important since fundamental phenomena: generation of electromagnetic torque and an electromotive force are characterized by significant nonlinearities that must be taken into account in the motor models. Hence the issues presented in the article (precise, open torque meter interface) can be considered and useful in a much broader (generic) context, constituting a contribution to solutions in electric drive. The presented methods and system solutions were verified experimentally along with the final presentation of the results of the station operation.
PL
Artykuł ma na celu przedstawienie -- z funkcjonalnego punktu widzenia -- kluczowych rozwiązań zautomatyzowanego stanowiska laboratoryjnego do badania silnika reluktancyjnego przełączalnego. Szczególny nacisk położono na jeden z autorskich modułów tego stanowiska tj. dedykowany interfejs momentomierza przelotowego marki FUTEK TRS705. W tym zakresie omówiono warstwę fizyczną, jak i najważniejsze algorytmy zaimplementowane w programie systemu wbudowanego. Koncepcja opisywanej budowy stanowiska badawczego, które w sposób zautomatyzowany i zarazem precyzyjny będzie mogło zebrać informacje o podstawowych relacjach danego egzemplarza silnika jest bardzo istotna z perspektywy rozwoju algorytmów sterowania -- w szczególności tych wykorzystujących model referencyjny. Fundamentalne zjawiska: generowania momentu elektromagnetycznego oraz wytwarzania siły elektromotorycznej charakteryzują się w silniku SRM istotnymi nieliniowościami, które powinny być uwzględnione w jego modelach obwodowych. Stąd, przedstawione w artykule zagadnienia mogą być rozpatrywane i użyteczne w znacznie szerszym kontekście. Co istotne, przedstawione metody i rozwiązania układowe zweryfikowano eksperymentalnie wraz z końcowym przedstawieniem rezultatów działania stanowiska.
The paper presents a system for diagnosing the state of electric drives based on a machine learning classification model. At the initial stage, the behavior of the diagnostic system and external subsystems was modelled based on UML diagrams. The input data for the model for diagnosing the state of electric drives is a set of data, which, as a rule, are measured in food enterprises. The deterioration of qualitative classification scores with an incomplete feature vector was studied when using different training methods.
PL
W artykule przedstawiono system diagnozowania stanu napędów elektrycznych oparty na modelu klasyfikacyjnym uczenia maszynowego. W początkowej fazie zamodelowano zachowanie systemu diagnostycznego oraz podsystemów zewnętrznych w oparciu o diagramy UML. Danymi wejściowymi do modelu diagnozowania stanu napędów elektrycznych jest zbiór danych, które z reguły są mierzone w przedsiębiorstwach spożywczych. Zbadano pogorszenie jakościowych wyników klasyfikacji z niepełnym wektorem cech przy użyciu różnych metod szkoleniowych.
W artykule przedstawiono analizy wibroakustyczne nowoczesnych silników synchronicznych z magnesami trwałymi. Analizowane silniki są wykorzystywane w napędach elektrycznych pojazdów osobowych oraz dostawczych, w których dopuszczalna masa całkowita (DMC) nie przekracza 3.5 t. Ze względu na specyficzne wymagania napędów trakcyjnych takie jak: wysoki moment maksymalny, praca przy wysokich prędkościach obrotowych oraz duża moc w stosunku do masy i objętości silnika, może dochodzić do nadmiernego hałasu generowanego przez napęd. Dążenie do minimalizacji masy oraz podnoszenia parametrów elektromechanicznych napędu powoduje zmniejszenie sztywności konstrukcji mechanicznej silnika, co może powodować nadmierny wzrost poziomu hałasu. Projektowanie napędów trakcyjnych pracujących w szerokim zakresie prędkości obrotowych wymaga przeprowadzania analizy wibroakustycznej już na etapie projektu silnika oraz jego modyfikacji, tak aby spełniał zarówno parametry elektromechaniczne, jak również wibroakustyczne, co zostało przedstawione w poniższym artykule.
EN
The article presents vibroacoustic analyses of modern permanent magnet synchronous motors. The analyzed motors are used in the electric drive systems of passenger vehicles and vans in which the GVW does not exceed 3.5 t. Due to the specific requirements of traction drives such as high maximum torque, operation at high speeds and high power in relation to the mass and volume of the motor, there can be excessive noise generated by the drive. The efforts to minimize weight and increase electromechanical performance of the traction drive result in a reduction in the rigidity of the motor's mechanical structure, which can cause excessive noise. Designing traction drives operating over a wide range of speeds requires vibroacoustic analysis already at the stage of motor design and its modification, to satisfy both electromechanical and vibroacoustic parameters, which is presented in the following article.
Nowadays, electric vehicles (EVs) are considered one of the best solutions to reduce fossil-fuel usage in the transportation industry. In EV applications, due to the cost and maintenance problems, induction motors (IMs) are exciting option over DC motors. Therefore, IM power-electronic-based drives are the EVs most essential components which need more consideration and investigation. One of the effective and well-known control methods in AC electric motor drives is the indirect rotor flux-oriented control (IRFOC) method. The IRFOC method controls the electromagnetic torque and rotor flux independently. The IRFOC method should be equipped with a proper switching technique to reduce power losses, disturbances, voltage/current distortions, etc. The Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM), and Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM) methods are of the available switching methods for electric motor drives. Few studies have been conducted to compare these two switching methods, but less focus has been on their effects on EV performance when a vehicle’s parameters, such as load torque, are changed. In this paper, the mentioned switching strategies are simulated to control a 50 hp, 460V three-phase induction motor. The required simulations were done in the MATLAB/ Simulink software, and several scenarios were considered to compare the performance of SPWM and SVPWM methods in terms of speed tracking, disturbances created by the drive converter, efficiency, input and output power, required DC battery, and the EV motor stability under load change. The merits and drawbacks of these two switching methods are also described in detail.
Purpose: The aim of the work is to determine whether and how the local government authorities of the largest cities in Poland apply reliefs and exemptions in the tax on means of transport to support owners of hybrid and electric trucks. In addition, an answer was sought to the question whether the amount of the aforementioned preferences was correlated with the dynamics of the number of vehicles powered in whole or in part by electricity in the analyzed period. Methodology: The study covered all 63 cities in Poland with poviat rights. The resolutions adopted by the local government authorities of these centers in 2018-2020 regarding the rates of tax on means of transport were reviewed. Based on the texts of legal acts, the criteria used for granting tax preferences were defined, the amount of reliefs was calculated, and the statistical tool in the form of the Pearson correlation coefficient was used to check whether there is a relationship between the scale of tax benefits and the growth rate of the number of hybrid and electric vehicles. Findings: It was found that only half of the municipalities used reduced tax rates in the analyzed period, while different requirements regarding the level of exhaust gas emissions were adopted in different local government units, so that owners of hybrid and electric trucks in individual cities could usually benefit from the reduction on an equal footing with owners of similar vehicles with lower but also different emission standards from Euro 1 to Euro 6. Practical implications: The results of the research can be used by local governments. They show, among other things, that the mere reduction of tax rates is insufficient for the promotion of environmentally friendly means of transport and that these activities should also be supported by other solutions. Originality/value: In the literature, the subject of differentiation of tax rates on means of transport to stimulate the increase in the number of rolling stock powered by electricity has not been generally taken up so far or has been the subject of research very rarely.
The automation of maritime transport is an indispensable trend towards full autonomy of maritime vessels. In this paper, an attempt was made to present the control system for port autonomous vessels using an agent system. On the basis of the conducted research, in order to optimize the energy consumption related to the movement of tugboats, the shape of the hull and the shape of the formation in which 4 tugboats are moving were selected. Several scenarios of navigational situations that may take place in port waters have been recognized. The conducted analysis have shown that the optimal shape of the hull of tugboats, the shape of the formation in which they move, as well as the determination of the passage route for the implementation of a specific task, can contribute to reducing both the carbon footprint and the energy consumption of the propulsion systems of tugboats. This is of significant importance in terms of reducing exhaust gas emissions in and around ports.
W artykule opisano podstawowe metody analizy i oceny przyczyn hałasu występującego w silnikach trakcyjnych z magnesami trwałymi z wirnikiem, w którym magnesy zostały umieszczone wewnątrz wirnika (PMSM IPM). Przedstawiono w nim analizę hałasu akustycznego silnika o mocy 240 kW z 60 żłobkami stojana i liczbą par biegunów 2p=10 przeznaczonego do napędów autobusów i samochodów ciężarowych. W dalszej części pokazano wyniki analizy wpływu kadłuba na ogólny poziom hałasu silnika. Obliczono częstotliwości drgań własnych stojana silnika oraz sił działających w szczelinie powietrznej. Na podstawie tych danych obliczono poziom mocy akustycznej (A-SWL) w całym zakresie prędkości obrotowych silnika zarówno z kadłubem, jak również bez kadłuba. Pokazano, jak wpływa kadłub na poziom hałasu silnika, określono co jest podstawowym źródłem hałasu silników trakcyjnych pracujących w szerokich zakresach prędkości obrotowych.
EN
The article describes basic methods for analyzing and evaluating the causes of noise occurring in permanent magnet permanent magnet motors with a rotor in which the magnets have been placed inside the rotor (PMSM IPM). An analysis of the acoustic noise of a 240 kW motor with 60 stator slots and a number of pole pairs of 2p=10 designed for bus and truck drives is presented. The computational effect of the housing on the overall noise of the motor is presented. The natural frequencies of the motor stator and the forces acting in the air gap were calculated . Based on these data, the sound power level (A-SWL) was calculated over the entire range of motor speeds both with and without the housing, and it was shown how the housing affects motor noise. It was determined what is the primary cause of noise of traction motors operating in wide speed ranges.
Zaprezentowano nowoczesny zintegrowany system napędowy, łączący silnik PMSM, falownik i ładowarkę pokładową, dedykowany pojazdom elektrycznym zarówno pasażerskim jak i dostawczym z grupy e-commerce. Zaprojektowany elastyczny napęd o mocy 130 kW, 520 Nm, zasilany z baterii trakcyjnej 700 Vdc, osiąga max 136 km/h. maksymalna integracja komponentów zmniejsza koszt i masę napędu natomiast wyko rzystanie algorytmu FOC zapewnia efektywne sterowanie napędem pojazdu o DMC 4250kg, który umożliwia pokonanie 15% wzniesienia.
EN
A modern integrated propulsion system has been presented, combining a PMSM motor, an inverter, and an on-board charger, dedicated to both passenger and delivery electric vehicles within the e-commerce group. The flexible drive system, with a power of 130 kW and 520 Nm of torque, powered by a 700 Vdc traction battery, achieves a maximum speed of 136 km/h. Maximum component integration reduces the cost and weight of the drive, while the use of the FOC algorithm ensures efficient vehicle propulsion control for a vehicle with a curb weight of 4250 kg, ena bling it to climb a 15% gradient.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.