Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  łożyska magnetyczne
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
EN
The paper deals with an improved concept of the superconducting (HTS) magnetic bearing. This new solution depends on the application of additional permanent magnet rings placed below the bulk superconductors connected with the rotor. Calculations and measurements of the levitation force between the magnetized HTS and a coaxial MgB2 hollow cylinder are reviewed, proving the validity of the concept of such a superconducting bearing.
PL
W pracy zaprezentowano zmodyfikowaną wersję nadprzewodnikowego (HTS) łożyska magnetycznego. To nowatorskie rozwiązanie polega na zastosowaniu dodatkowych pierścieni z magnesów trwałych umieszczonych poniżej masywnych nadprzewodników wysokotemperaturowych umocowanych do wirnika. Przedstawione w pracy obliczenia oraz wyniki pomiarów sił lewitacji pomiędzy namagnesowanym HTS a cylindrem z MgB2, potwierdzają zalety zaproponowanego rozwiązania.
PL
W pracy przedstawiono wyniki porównania dwóch rodzajów konfiguracji cewek dla 12 biegunowego aktywnego łożyska magnetycznego (AMB). Przedstawiono różnice między sztywnościami prądowymi i przemieszczeniowymi dla obu konfiguracji cewek w łożysku. Weryfikację modelu numerycznego wykonano poprzez pomiar indukcyjności cewek oraz siły działającej na wał w AMB. Otrzymano dobrą zgodność porównania wyników analizy numerycznej oraz wyników pomiarów.
EN
In this work, the results of comparison for two kinds of coil configurations for a 12 pole active magnetic bearing (AMB) are presented. The magnetic flux of each magnetic pole of AMB is determined. Differences between the current and displacement stiffness for both coil configurations of the AMB are shown. Verification of the numerical model was executed by measurement of coil inductance and force acted on AMB shaft. A good agreement between results of numerical analysis and measurement verification has been achieved.
PL
Niniejsze opracowanie przedstawia aktywne łożysko magnetyczne o trzech siłownikach oraz badania eksperymentalne regulatora od stanu mające na celu diagnozę wartości współczynnika sprężystości i tłumienia. Prowadzona dyskusja na temat aktywnego łożyska magnetycznego ilustruje zagadnienia związane z programowaniem tego szczególnego układu wykonawczego automatyki.
EN
This elaboration presents the active magnetic bearing composed of tree electromagnetic actuators. The experimental investigation of the state-feedback controller focused on the mechanical properties like stiffness and damping coefficients is given. The discussion on active magnetic bearing as modern execution unit for automatics illustrates topics related to the programmable features of such devices.
EN
Collocation of sensors and actuators is an important feature of all motion control systems of active structures. Collocated systems provide great advantages from a stability, passivity, robustness and an implementation viewpoint. However it is not always possible to collocate the control actuators with sensors. Active magnetic bearings (AMBs) are examples of such systems. The paper presents a new method for recollocating the axes or planes of measurement to the axes or planes of actuation. Applying methods known from the control systems theory, such as state-space models, observers and transformations to canonical forms it is possible to calculate the transformation matrix that recollocates the measurement signals from the locations of sensors to the locations of actuators. The approach is illustrated with an analytical and numerical example of a rigid rotor supported by AMBs. The results confirm the correctness of the proposed method.
PL
Kolokacja (współosiowość, współpłaszczyznowość) elementów pomiarowych i wykonawczych jest ważną zaletą w układach sterowania drganiami podatnych konstrukcji mechanicznych. Niekolokacja tych elementów powoduje, że konstrukcja może, z punktu widzenia teorii sterowania, stać się obiektem nieminimalnofazowym, a więc trudnym do wysterowania. W artykule zaproponowano metodę uzyskiwania kolokacji przez odpowiednie przekształcanie wartości sygnałów pomiarowych. Zarówno dla rzeczywistych pomiarów, jak i dla wirtualnych pomiarów zgodnych z kierunkami działania elementów wykonawczych model obiektu przekształcany jest do postaci kanonicznej obserwowalnej. Oba modele równania pomiarów są ze sobą porównywane i wyznaczana jest transformacja sygnałów. Aby uzyskać pełną informację o przekształcanym wektorze stanu, dokonuje się jego estymacji przez zastosowanie obserwatora zredukowanego rzędu. Rozważania teoretyczne poparte zostały przykładem analitycznym i numerycznym, w którym jako obiekt sterowania wykorzystano wirnik sztywny łożyskowany magnetycznie.
EN
The influence of mesh density on the magnetic field solution has been presented. Many meshes with different densities have been chosen for comparison of the calculation results. The force acting on magnetic bearing has been determined for different meshes in respect of computing error and calculation time for the simulation.
PL
W pracy przedstawiono obliczenia siły oraz indukcyjności dla dwóch typów aktuatorów o ruchu liniowym. Pierwszym analizowanym obiektem był silnik liniowy tubowy z magnesami trwałymi (PMTLM), natomiast drugim aktywne łożysko magnetyczne (AMB). W celu obliczenia rozkładu pola magnetycznego wykorzystano metodę elementów skończonych. W przypadku silnika liniowego wykorzystano metodę magnetycznego potencjału wektorowego, natomiast w przypadku łożyska metodę T-?.
EN
Calculations of force and inductance for two types of linear motion actuators have been presented in the work. The first object was a permanent magnet tubular linear motor (PMTLM), and the second one was an active magnetic bearing (AMB). In order to calculate the magnetic field distribution, the finite element method has been used. For the linear motor the magnetic vector potential method has been used, and in case of a magnetic bearing the T-? method has been implemented.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań układu sterowania łożyskami magnetycznymi dla zasobnika energii kinetycznej z wykorzystaniem regulatora MU. Zalety łożyskowania magnetycznego zostały wykorzystane w wysokoobrotowej maszynie wirnikowej. Zaprezentowano proces projektowania regulatora odpornego obejmujący modelowanie niepewności obiektu sterowania, uwzględnienie nieliniowości, dobór optymalnych funkcji wagowych oraz redukcję rzędu modelu regulatora. Zaprojektowano regulator odporny, dla którego kryterium optymalizacji opisuje norma ||μ||≤1. Wyznaczono model wirnika metodę elementów skończonych. Przeprowadzono analizę modalną modelu wirnika oraz analizę jego prędkości krytycznych. Wykonano badania symulacyjne zaprojektowanych praw sterowania dla szerokiego zakresu prędkości obrotowych wirnika. Głównym celem artykułu były badania eksperymentalne układu łożysk magnetycznych dla zasobnika energii kinetycznej. W tym celu zbudowano stanowisko laboratoryjne umożliwiające badania dynamiki zawieszenia magnetycznego wirnika w zakresie prędkości obrotowej do 24 000 obr/min. Zaprojektowane prawa regulacji zostały zaimplementowane i zweryfikowane eksperymentalnie. Badania eksperymentalne wykazały, że zamknięty układ sterowania jest stabilny i zapewnia odpowiednią sztywność łożyskowanego wirnika oraz cechuje się niewrażliwością na zmiany obiektu oraz wymuszenia wewnętrzne i zewnętrzne.
EN
In the paper the optimal robust controller based on μ-synthesis is applied to control of active control bearings (AMB) for a high speed Flywheel. A design methodology of robust controllers is presented with considering of uncertainties, nonlinearities, selection of optimal weighting functions and control law reduction. The controllers synthesized for the augmented plant model which meet analysis objectives (μ ≤ 1.0) will stabilize the actual plant and meet specified performance objectives. The MES-model of the rotor is investigated and modal analysis is performed due to critical speeds. The simulation results are performed and all μ-synthesized controllers developed in this study were stable over the operating range. The main goal of the paper is the experimental evaluation of the controlled magnetic bearings performances for Flywheel application. For this purpose the laboratory stand with the high speed rotor (24 000 rpm) supported magnetically was built. The dynamical behavior of the closed-loops systems in wide range of rotation speeds was performed. The stable operation, good stiffness of the rotor and robust performances of the closed-loop systems were reached.
EN
This paper deals with the drive system for the seal-less industrial pump using magnetic active radial and axial bearings. The general rotating electrical machine theory is applied to the motor design and general sizing equations are used for the turbine drive motor design. Based on these analyses, the design can be achieved. For the rotor of the electric motor are used rare earth permanent magnet and achieved good torque quality, the surface mounted three phase winding is used.
PL
Artykuł zajmuje się układem napędowym pompy przemysłowej bez uszczelnień, w której wykorzystano promieniowe i osiowe łożyska magnetyczne. Stosując ogólną teorię maszyny elektrycznej zaprojektowano silnik, zaś do projektu silnika napędowego turbiny wykorzystano ogólne zależności wymiarowe. Na podstawie przeprowadzonej analizy opracowano projekt układu. W wirniku silnika elektrycznego zastosowano magnesy trwale z ziemi rzadkich, a dla uzyskania dobrej jakości momentu wykorzystano powierzchniowo umieszczone trójfazowe uzwojenie.
EN
In the paper, an experimental identification procedure of dynamic parameters for active magnetic bearings is presented. In the proposed method, analysis of variable components of displacements of the rotor for an excitation with the rotating vector force of unbalance, is conducted. Proportionality of the bearing magnetic response force to the excitation force in the whole range of rotational frequency, is assumed. It allows for identification of equivalent dynamic coefficients of the bearing. The experimental investigations were carried out on test rigs with the shaft supported in active magnetic bearings.
PL
W artykule przedstawiono procedurę eksperymentalnej identyfikacji parametrów dynamicznych aktywnego łożyska magnetycznego. Zaproponowana metoda wykorzystuje analizę zmian przemieszczenia wirnika dla wymuszenia wirującym wektorem niewyważenia. Założono proporcjonalność siły reakcji magnetycznej na wymuszenie w zadanym zakresie częstości. Pozwoliło to na identyfikację dynamicznych współczynników łożyska. Badania eksperymentalne przeprowadzono na stanowisku badawczy układu wirującego podpartego w aktywnym łożysku magnetycznym.
10
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych dotyczących sterowania H∞ i H2 drganiami nieobracającego się wirnika w łożysku homopolarnym. Obiektem sterowania jest masa zawieszona w polu magnetycznym łożyska homopolarnego (łożyska z magnesami trwałymi) posiadająca dwa stopnie swobody. Dla tak zdefiniowanego obiektu zaprojektowano regulatory odporne H∞ i H2. Prawa sterowania zrealizowano za pomocą procesora sygnałowego czasu rzeczywistego DSP. Następnie przeanalizowano stany przejściowe układu sterowania zawieszeniem magnetycznym. Analiza dotyczyła stabilizacji wirnika w wypadku występowania zakłócenia położenia wirnika oraz w wypadku procesu włączenia łożyska do pracy.
EN
Simulation and experimental results of optimal (H∞ and H2) robust control of the non-rotating rotor supported in homopolar magnetic bearing are described in the paper. A mass supported in magnetic field of homopolar bearing (bearing with permanent magnets) is a control plant. The supported mass has two degrees of freedom. For the defined plant the robust controllers H∞ and H2 were designed. The digital signal processor was used to realize the control laws. Next, the dynamical states of magnetic suspension system were analyzed. The stabilization of rotor in case of control disturbances and start process of magnetic suspension are the main problems considered in the paper.
PL
Podano wyniki obliczeń siły elektromagnetycznej dla silnika liniowego oraz łożyska magnetycznego. Przedstawiono geometrie konstrukcji obu obiektów oraz weryfikację pomiarową obliczeń. Wyniki obliczeń są zgodne z wynikami pomiarów.
EN
The calculation results of the electromagnetic force for a linear motor and magnetic bearing have been given. The geometries of the two objects, and measurements verification of the calculations have been presented. The calculation results are in good agreement with the measurement ones.
EN
Identification of physical parameters of unstable system, as magnetic bearing is, is an important problem, for example in the design of its diagnostic system. Most of the identification methods are applied for stable systems, without requiring feedback terms for identification purpose. However, for identification of marginally stable or unstable systems, feedback control is required to ensure the overall system stability. In many cases, a system, although stable, may be operated in the closed-loop, and it is impossible to remove the existing feedback controller for security or for production reasons. In diagnostic systems, there are usually observed trends in changes of physical parameters (e.g., mass, resistance, inductance, and so on). The physical realization is one of the possible system realizations. For any dynamic system, although Markov system parameters are unique, the realized state-space model is not unique. If one needs to compare the identified state-space model with the analytical model, both models have to be in the same coordinates. An identification method of the state-space model resulting from the physics laws is presented in the paper. The method is a modification of the OKID method and it works exactly in the case when the sum of the input number and output number eguals to the dimension of the state vector. There is no always possibility to measure the state vector, so for identification, it is estimated by deadbeat state observer. On the base of the reconstructed model it is possible to extract ARX model of observer/controller. This model is used to obtain the physical state-space model of the open-loop system for voltage controlled magnetic bearings. As a plant we consider a rigid rotor supported by magnetic bearings. The described method in easy way let us to identify physical parameters (e.g., mass, resistance, inductance, and so on) of the plant, which could be used in diagnostic system.
PL
Identyfikacja parametrów fizycznych obiektów niestabilnych, jakimi są łożyska magnetyczne, jest ważnym problemem, na przykład przy projektowaniu systemu diagnostycznego. Większość istniejących metod identyfikacji systemu jest wystarczająca dla systemów stabilnych bez tworzenia sprzężenia zwrotnego dla potrzeb identyfikacji. Jakkolwiek, do identyfikacji warunkowo stabilnych i niestabilnych systemów sprzężenie zwrotne jest potrzebne do zapewnienia systemowi stabilności. W wielu przypadkach, pomimo iż system jest stabilny, pracuje on w układzie zamkniętym i niemożliwe jest otwarcie pętli ze względów bezpieczeństwa lub ograniczeń produkcyjnych. Przy diagnozowaniu zazwyczaj są obserwowane trendy w zmianach parametrów fizycznych (np. masy, rezystancji, indukcyjności, itp.). Realizacja fizyczna jest jedną z możliwych realizacji. Dla dowolnego systemu dynamicznego, mimo że parametry systemu Markova są niepowtarzalne, realizacji w przestrzeni stanu jest wiele. Jeśli chcemy porównać zidentyfikowany model w przestrzeni stanu z modelem analitycznym, wystarczy, aby oba modele miały te same współrzędne. W literaturze opisywane są dwa specyficzne przypadki, w których jest możliwe otrzymanie modelu fizycznego przestrzeni stanu na podstawie sygnałów wejścia-wyjścia. W niniejszym artykule zaprezentowana jest metoda identyfikacji modelu przestrzeni stanu, której wynikiem są prawa fizyczne. Metoda jest zmodyfikowaną metodą OKID i działa wtedy, kiedy liczba wejść i liczba wyjść jest równa wymiarowi wektora stanu. Nie zawsze jest możliwe określenie wektora stanu, więc do identyfikacji sygnał wyjściowy jest estymowany przez obserwator deatbead. Na podstawie określonego modelu jest możliwe wydobycie modelu AXR obserwatora/regulatora. Na podstawie tego modelu otrzymujemy fizyczny model w przestrzeni stanu łożyska magnetycznego sterowanego napięciowo. Opisywana metoda jest łatwiejszym sposobem identyfikacji parametrów parametrów fizycznych (np. masy, rezystancji, indukcyjności, itp.) wirników sztywnych, może być wykorzystana w systemach diagnostycznych.
13
Content available Obliczenia elektromagnetyczne i weryfikacja
PL
W niniejszej pracy wykonano obliczenia łożyska magnetycznego typu LM 48/90/40, ktore było wykonane w WAT. Przedstawiono geometrię konstrukcji tego łożyska oraz wyniki analizy numerycznej pola magnetycznego, które zweryfikowano pomiarowo. Przedstawiono rownież wyniki badań eksperymentalnych dla stanów nieustalonych pracy siłownika elektromechanicznego.
EN
A paper presents the project of magnetic bearing LM 48/90/40. This bearing was made in the Military University of Technology in Warsaw. There is presented a construction, numerical analysis and an experimental verification of magnetic bearing. For an electromagnetic actuator of the magnetic bearing shows frequency response (Bode Diagram) and trajectory of rotor in a bearing plane.
PL
W pracy podjęto 2-wymiarową analizę pola w łożysku magnetycznym. W obliczeniach uwzględniono połączenie czołowe cewek wzbudzających. Z rozkładów indukcji magnetycznej określono współczynniki sztywności prądowej i przemieszczeniowej. Składowe indukcji magnetycznej porównano z wartościami zmierzonymi.
EN
The 2D field analysis in a magnetic bearing has been undertaken in the work. The end connections of the exciting coils were included in the calculations. From the flux density distribution the factors of the current and displacement stiffness have been determined. The calculated flux density components have been compared with the measured values.
15
Content available Actuator/Sensor Integration in Magnetic Bearings
EN
In this paper we consider sensor and actuator integration in a magnetic bearing. The mathematical analysis of physical effects in a inductive sensor circuit is carried out. this model is implemented in the software environment of matlab. There are shown simulation characteristics of measurement circuit of sensor. We present experimental static and dynamics characteristics, particularly static linear characteristics and step responses obtained on a prototype lab stand. We indicate the future directions of research of inductive sensor in suggested system.
PL
W artykule omówiono możliwość wykorzystania cewki elektromagnesu łożysk magnetycznych jako elementu pomiarowego. Przedstawiona została matematyczna analiza zjawisk fizycznych zachodzących w obwodzie czujnika indukcyjnościowego. Model ten został zaimplementowany w środowisku Matlab, a przykładowe charakterystyki obwodu pomiarowego czujnika przedstawione są w artykule. Opisane zostały również charakterystyki statyczne i dynamiczne układu pomiarowego uzyskane na stanowisku laboratoryjnym.
PL
W artykule omówiono aktualne i potencjalne zastosowania łożyskowań i zawieszeń magnetycznych do takich elementów techniki lotniczej i kosmonautycznej jak: turbinowe silniki odrzutowe, prądnico-rozruszniki, kinematyczne magazyny energii, klimatyzacja samolotowa, giroskopy i akceleratory, bezłożyskowe silniki elektryczne. Omówiono jakie dodatkowe zadania mogą realizować łożyska magnetyczne. Przedstawiono ideę "inteligentnych" łożysk magnetycznych. Przegląd zastosowań uzupełniono przeglądem stosownej literatury.
PL
Z uwagi na wysoką cenę czujników wiroprądowych stosowanych w łożyskach magnetycznych, jako alternatywne rozwiązanie zaproponowany został czujnik indukcyjny. W artykule opisane zostały dwa układy z dławikiem indukcyjnym jako elementem pomiarowym. Pierwszy układ to szeregowy obwód rezonansowy RLC. Drugie z zaproponowanych w artykule rozwiązań z dławikiem indukcyjnym to układ mostkowy, w którym dwa ramiona stanowią elementy rezystancyjne, a kolejne dwa to indukcyjne elementy pomiarowe. Zgodnie z przyjętymi założeniami przeprowadzona została analiza teoretyczna dla obu układów. Na tej podstawie powstały modele symulacyjne w środowisku Matlab Simulink. Na tych modelach przeprowadzono badania symulujące zmiany poszczególnych parametrów układów w zależności od wartości mierzonej. Badania te pozwoliły zweryfikować wartości elementów układów. Na tej podstawie powstały prototypowe układy z dławikiem indukcyjnym jako elementem pomiarowym. Ich parametry metrologiczne zostały przebadane na rzeczywistym układzie wirującym.
EN
The cost of eddy current sensors is significant part of price of magnetic bearing. Alternative solution of magnetic bearing of sensors is presented in this paper. Two systems of inductive sensor are described in the article. The first one is series resonance circuit, which consist of R, L and C elements. The second one is differential inductive. There are presented static and dynamic characteristics both of inductive sensors.
18
Content available remote Wybrane zastosowania łożysk magnetycznych
PL
Zaprezentowano kilka nietypowych zastosowań łożysk magnetycznych, które pełnią nie tylko typową dla łożysk funkcję, ale są także wykorzystywane do innych celów, takich jak: pomiar sił bezwładności, generowanie sił wymuszjących na potrzeby identyfikacji, przejecie roli silnika elektrycznego itd.
EN
Unusual applications of magnetic beargins are presented in the paper. Beside of the supporting of the rotor in these applications the magnetic bearings are used to measure the intertial force, generate the excitation forces in identification experiments, drive the rotor as an electric motor,etc.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.