Energy- saving fan

• Autorzy: Goryca Z.

Warianty tytułu

PL

Energooszczędny wentylator

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a fan with DC brushless motor used to circulate air in the combustion chamber of a solid-fuel furnace. A way of constructing the permanent magnet motor using much less steel and copper than present motors has been shown. Thanks to the use of sensorless control, the control system of the motor is simple and allows continuous speed control. The fan with a new motor consumes much less energy than the one with three-phase asynchronous motor. The motor and control system can be applied in other fans.

PL

W pracy pokazano nowy napęd z bezszczotkowym silnikiem prądu stałego przeznaczony do wentylatora używanego w nadmuchu powietrza w ekstruderze do produkcji butelek PET. W dotychczas stosowanych w tych urządzeniach wentylatorach używano trójfazowych silników asynchronicznych małej mocy. Ze względu na dużą liczbę używanych wentylatorów – do 40 sztuk w jednym ekstruderze, pobór energii przez wentylatory jest znaczny. Z tego względu zdecydowano się na opracowanie nowej konstrukcji napędu wentylatora o zmniejszonym poborze energii. Opracowany napęd składa się z bezszczotkowego silnika prądu stałego oraz z energoelektronicznego układu sterowania pracą silnika. W artykule pokazano konstrukcję silnika z magnesami trwałymi, na który zużyto znacznie mniej żelaza i miedzi w porównaniu z silnikiem dotychczas stosowanym. W silniku nie ma czujników położenia wirnika i dlatego w układzie sterowania wykorzystano procedurę określania położenia wirnika na podstawie pomiaru napięcia w punkcie neutralnym uzwojenia. Dzięki zastosowaniu sterowania bezczujnikowego zmniejszono liczbę połączeń układu sterowania z silnikiem. Zastosowanie w układzie sterowania specjalizowanego procesora uprościło ten układ i umożliwiło płynną regulację prędkości obrotowej. Wentylator z nowym układem napędowym zużywa znacznie mniej energii niż wentylator z asynchronicznym silnikiem trójfazowym stosowanym dotychczas. Opracowany silnik i układ sterowania może być również stosowany w wentylatorach o innym przeznaczeniu.

Słowa kluczowe

EN

fan; brushless motor; sensorless control

PL

wentylator; silnik bezszczotkowy; sterowanie bezczujnikowe

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 47
• Strony: 55--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., fot.

Twórcy

autor

Goryca Z.

• Kielce University of Technology tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Chen H., Liaw C.: Current-mode control for sensorless BLDC drive with intelligent commutation tuning, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 17, No 5, 2002, p. 747-756.
• 2. Ertugrul N., Acarnley P.: A New algorithm for sensor less operations of permanent magnet motors, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 30, No 3, 1994, p. 126-133.
• 3. Glinka T.: Maszyny elektryczne wzbudzane magnesami trwałymi, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002.
• 4. Goryca Z.: Napęd z bezczujnikowym, bezszczotkowym silnikiem prądu stałego, XLII International Symposium on Electrical Machines SME2006, Cracow, Poland, July 3-6, 2006, s. 359-362.
• 5. Goryca Z.: Niskonapięciowy układ napędowy z bezszczotkowym silnikiem prądu stałego, X Konferencja „Problemy Eksploatacji Maszyn i Napędów Elektrycznych”, Ustroń 28-30 maj, 2003, s. 59-61.
• 6. Goryca Z., Pakosz A.: Bezczujnikowe sterowanie bezszczotkowego silnika prądu stałego, Przegląd Elektrotechniczny nr 6, 2008, s. 172-174.
• 7. Janiszewski D.: Nowy obserwator oparty na filtrze Kalmana dla bezczujnikowego napędu z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, SENE, Łódź 2007, s. 181-186.
• 8. Kumar R., Padmanaban S. V.: An Artificial neural network based rotor position estmation for sensorless permanent magnet brushless motor drive, 32 Annual Conference on IEEE Industrial Electronics, IECON 06, 2006, p. 649-654.
• 9. Krykowski K., Silnik PM BLDC w napędzie elektrycznym analiza, właściwości, modelowanie, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011.
• 10. Park B.G., Kim T.S., Ryu J.S., Huyn D.S.: Fuzzy back EMF observer for improving performance of sensor less brushless DC motor drive, Power Electronics Conference and Exposition 2006, APEC 06, p. 674- 678.
• 11. Siostrzonek T.: Bezczujnikowy układ napędowy z bezszczotkowym silnikiem prądu stałego z magnesami trwałymi sterowany systemem proporcjonalnym do momentu, Rozprawa doktorska, AGH, Kraków, 2008.
• 12. Wiśniewski J., Koczara W., Dobroń P.: Analiza momentu rozruchowego silnika z magnesami trwałymi przy zastosowaniu metody HPI. Przegląd Elektrotechniczny nr 2/2010, s. 77-81.
• 13. Wiśniewski J., Jakubowski P., Koczara W.: Metoda PIPCRM do identyfikacji położenia biegunów silnika z magnesami trwałymi o polu osiowym w układzie napędowym bez czujnika mechanicznego, XLII Międzynarodowe Sympozjum Maszyn Elektrycznych, Poznań 2007, s. 276-279.
• 14. Zawirski K.: Sterowanie silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2005.