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

• Autorzy: Rossa Robert , Biskup Tomasz

Warianty tytułu

EN

Comparison of electromagnetic circiut structers of industrial 3-phase electric vibrators, induction and PMSM, with speed 1500 rpm AND 2 kw power

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

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 stosunku 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.

Słowa kluczowe

PL

silnik synchroniczny z magnesami trwałymi; elektrowibrator; napęd elektrowibracyjny

EN

permanent magnet synchronous motor; electrovibrator; vibrating motor drive

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 3-4 (123-124)
• Strony: 77--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rossa Robert

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Katowice

autor

Biskup Tomasz

• ENEL-PC Sp. z o.o., Przyszowice

Bibliografia

• [1]. „Nowa generacja wysokosprawnych elektrowibratorów do urządzeń wibracyjnych”, Napędy i Sterowanie, nr 12/2018, str. 32-33.
• [2]. Engel Z., „Badania synchronizacji i samosynchronizacji wibratorów mechanicznych”, Mechanika Teoretyczna i Stosowana, tom 5, zeszyt 4, str. 451, PWN, Warszawa, 1967.
• [3]. Bianchini C., Immovilli F., Lorenzani E., Bellini A. and Davoli M., "Review of Design Solutions for Internal Permanent-Magnet Machines Cogging Torque Reduction," in IEEE Trans. on Magn., vol. 48, no. 10, pp. 2685-2693, Oct. 2012.
• [4]. Zhu L., Jiang S., Zhu Z., and Chan C., “Analytical methods for minimizing cogging torque in permanent-magnet machines”, IEEE Trans. on Magn., vol. 45, no. 4, pp. 2023–2031, Apr. 2009.
• [5]. Dosiek L., Pillay P., “Cogging torque reduction in permanent magnet machines”, IEEE Trans. on Ind. Appl., vol. 43, no. 6, pp. 1565–1571, Nov.–Dec. 2007.
• [6]. Zhu Z., Ruangsinchaiwanich S., Schofield N., Howe D., “Reduction of cogging torque in interior-magnet brushless machines”, IEEE Trans. on Magn., vol. 39, no. 5, pp. 3238–3240, Sep. 2003.
• [7]. Kang G.-H., Hur J., “Analytical prediction and reduction of the cogging torque in interior permanent magnet motor”, in Proc. IEEE Int. Conf. Electric Machines and Drives, May 2005, pp. 1620.
• [8]. Nadolski R., Gawęcki Z., „Analiza możliwości zmniejszenia momentu zaczepowego w silniku bezszczotkowym prądu stałego”, Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, nr 4/2015 (108).
• [9]. “Magnet Guide & Tutorial”, https://www.allianceorg.com/pdfs/Magnet_Tutorial_v85_1.pdf.
• [10]. Patent do zgłoszenia nr P.426170, Paciorek K., Biskup T., Rossa R., Glinka T., „Układ napędowy dwusilnikowy maszyn elektrowibracyjnych oraz sposób jego rozruchu i sterowania w czasie pracy”.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).