Analysis of energy-saving structures of electric machines for domestic drive

• Autorzy: Bogusz P. , Korkosz M. , Prokop J.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.16.274.6073

Warianty tytułu

PL

Analiza energooszczędnych konstrukcji maszyn elektrycznych napędów sprzętu AGD

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, alternative technologies of electric machines for domestic appliances were discussed. Nowadays, domestic appliances are used on a mass scale. In most households, there are domestic appliances where electric machines are used. Commutator motors are generally used in domestic appliances due to low costs of production. This is one of their few advantages, whereas to their disadvantages can include low energy efficiency and durability, which is limited by the sliding contact of brush-commutator. In consequence, devices equipped with these motors have low efficiency of energy conversion and are very often unreliable. In recent years, the vacuum cleaner became the receiver of relatively high power from the mains. Therefore, vacuum cleaners were covered by EU regulations. An increase of the energy efficiency of domestic appliances where electric machines are used is possible, among others, by introducing energysaving technologies in electric machines. They are characterized not only by higher energy efficiency, but also by much longer failure-free operation of domestic appliance drive.

PL

W artykule omówiono alternatywne technologie maszyn elektrycznych możliwe do zastosowania w sprzęcie AGD. W większości gospodarstw znajduje się sprzęt AGD, w których są stosowane maszyny elektryczne. Zazwyczaj w sprzęcie AGD stosuje się silniki komutatorowe. Są one stosowane ze względu na niskie koszty produkcji. Jest to ich jedna z nielicznych zalet. Natomiast ich wadą jest niska sprawność energetyczna oraz trwałość ograniczona istnieniem zestyku ślizgowego szczotka-komutator. W konsekwencji urządzenia wyposażone w te silniki charakteryzują się niską sprawnością przetwarzania energii oraz znaczną awaryjnością. Jednym z urządzeń sprzętu AGD który w ostatnich latach stał się odbiornikiem o stosunkowo dużej mocy pobieranej z sieci zasilającej jest odkurzacz. Z tego też powodu stał się on obiektem wprowadzonych obecnie obostrzeń w Unii Europejskiej. Wzrost efektywności energetycznej sprzętu AGD, wykorzystującej maszyny elektryczne możliwy jest m.in. poprzez stosowanie energooszczędnych technologii maszyn elektrycznych. Charakteryzują się one nie tylko wyższą efektywnością energetyczną, ale również zapewniają znacznie dłuższą pracę bezawaryjną układu napędowego sprzętu AGD. W artykule porównano właściwości klasycznego silnika z komutatorem mechanicznym z właściwościami maszyn z komutacją elektroniczną typu BLDC i SRM. Zamieszczono wyniki badań laboratoryjnych autorskiego prototypu silnika reluktancyjnego przełączalnego do napędu agregatu ssącego odkurzacza.

Słowa kluczowe

EN

domestic drive; commutator motor; brushless motor; direct current motor; BLDCM; SRM; mechanical characteristics; waveforms

PL

napęd sprzetu AGD; silniki bezszczotkowe prądu stałego; BLDCM; SRM; charakterystyka mechaniczna; przebiegi czasowe

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
• Rocznik: 2016
• Tom: Y. 113, iss. 3-E
• Strony: 163--171
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Bogusz P.

• Department of Electrodynamics and Electrical Machine Systems, Faculty of Electrical and Computer Engineering, Rzeszow University of Technology

autor

Korkosz M.

• Department of Electrodynamics and Electrical Machine Systems, Faculty of Electrical and Computer Engineering, Rzeszow University of Technology

autor

Prokop J.

• Department of Electrodynamics and Electrical Machine Systems, Faculty of Electrical and Computer Engineering, Rzeszow University of Technology

Bibliografia

• [1] Official Journal of the European Union, Commission regulation (EU) No 666/2013 of 8 July 2013 implementing Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council with regard to ecodesing requirements for vacuum cleaners (2013).
• [2] Gieras J.F., Wing M., Permanent Magnet Motor Technology – Design and Applications, Second Edition, Revised and Expanded, Marcel Dekker Inc., New York 2002.
• [3] Krishnan R., Permanent Magnet synchronous and Brushless DC Motor Drives, CRC Press, New York 2009.
• [4] Chiba A., Fukao T., Rahman M.A., Performance characteristics and parameter identification for inset type permanent magnet bearingless motor drive, IEEE Power Engineering Society General Meeting, Vol. 2, 2004, 1272–1275.
• [5] Ziyuan Huang, Jiancheng Fang, Multiphysics Design and Optimization of High-Speed Permanent-Magnet Electrical Machines for Air Blower Applications, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 63, Issue 5, 2016, 2766–2774.
• [6] Dong-Hee Lee, Huynh Khac Minh Khoi, Jin-Woo Ahn, The performance of 2-phase high speed SRM with variable air-gap rotor poles for blower system Machines for Air Blower Applications, International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), 2010, 1595–1598.
• [7] Ahn J.W., Liang J., Lee D.H., Classification and Analysis of Switched Reluctance Converters, Journal of Electrical Engineering & Technology, Vol. 5, No. 4, 2010, 571–579.