Bezszczotkowy silnik prądu stałego z rdzeniem wykonanym z materiału amorficznego i nanokrystalicznego

• Autorzy: Hreczka Marek , Burlikowski Wojciech , Dudek-Burlikowska Marta , Hetmańczyk Janusz , Kolano-Burian Aleksandra , Kolano Roman

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.12.41

Warianty tytułu

EN

Brushless DC motors with core made of amorphous and nanocrystalline material

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac nad wykorzystaniem materiałów miękkich w rdzeniach bezszczotkowych silników prądu stałego (PM BLDC). W celu porównania właściwości silników zbudowano trzy jednakowe prototypy o prędkości znamionowej 8 000 obr/min, różniące się tylko materiałem z którego wykonano rdzeń. W budowie rdzeni wykorzystano materiał amorficzny (ASMM), materiał nanokrystalicznego (NSMM) oraz blachę elektrotechniczną (Fe-Si). W pracy opisano również technologie wytwarzania rdzeni silników z materiałów magnetycznie miękkich.

EN

The article presents the results of work on the use of soft materials in the cores of brushless DC motors (PM BLDC). In order to compare the properties of electric motors, three identical prototypes with a rated speed of 8,000 rpm were built, differing only in the material from which the core was made. In the construction of the cores, amorphous material (ASMM), nanocrystalline material (NSMM) and electrotechnical sheet (Fe-Si) were used. The paper also describes technologies for manufacturing motor cores from soft magnetic materials.

Słowa kluczowe

PL

bezszczotkowy silnik prądu stałego; PM BLDC; amorficzny materiał magnetycznie miękki; ASMM; nanokrystaliczny materiał magnetycznie miękki; NSMM; metglas; rdzeń silnika; technologia wytwarzania rdzenia

EN

brushless DC motor; PM BLDC; amorphous soft magnetic material; nanocrystalline soft magnetic material; NSMM; metglas; motor core; core manufacturing technology

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 12
• Strony: 228--233
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Hreczka Marek

• Sieć Badawcza Łukasiewicz-Instytut Metali Nieżelaznych, ul Sowińskiego 5 44-100 Gliwice

autor

Burlikowski Wojciech

• Politechnika Śląska, Katedra Mechatroniki, ul. Akademicka 10A, 44-100 Gliwice

autor

Dudek-Burlikowska Marta

• Politechnika Śląska, Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn, ul. Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice

autor

Hetmańczyk Janusz

autor

Kolano-Burian Aleksandra

• Sieć Badawcza Łukasiewicz-Instytut Metali Nieżelaznych, ul Sowińskiego 5 44-100 Gliwice

autor

Kolano Roman

• Sieć Badawcza Łukasiewicz-Instytut Metali Nieżelaznych, ul Sowińskiego 5 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Silveyra J. M., Xu P., Keylin V., DeGeorge V., Leary A., McHenry, M. E., Amorphous and nanocomposite materials for energy-efficient electric motors, Journal of Electronic Materials, 2015, Vol. 45, No. 1, pp. 219-225, https://doi.org/10.1007/s11664-015-3968-1.
• [2] Azarewicz S., Węgliński B.: Parametry wybranych blach prądnicowych przy podwyższonej częstotliwości przemagnesowania. Zeszyty Problemowe – Maszyny elektryczne, Nr 80, 2008, pp. 19-22.
• [3] Kolano-Burian A., Red., Innowacyjne materiały do zastosowań w energooszczędnych i proekologicznych urządzeniach elektrycznych. ul. Sobińskiego 5, 44-100 Gliwice: Instytut Metali Nieżelaznych, 2015.
• [4] Krishnan R., Electric Motor Drives, Modelling, Analysis and Control, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ 2001
• [5] Krykowski K., Silniki PM BLDC właściwości, sterowanie, aplikacje, Wydawnictwo BTC, Legionowo 2015
• [6] Wach, P., Dynamics and Control of Electrical Drives, Springer 2021.
• [7] Z. Wang, Y.Enomoto, M. Ito, R. Masaki, S. Morinaga, H. Itabashi and Sh. Tanigawa, Development of a permanent magnet motor utilizing amorphous wound cores, IEEE Transactions On Magnetics, vol. 46, no. 2, 2010, pp. 570-573
• [8] Y. Enomoto, M. Ito, H. Koharagi, R. Masaki, S. Ohiva, C. Ishihara and M.Mita, „Evaluation of experimental permanent magnet brushless motor utilizing new magnetic material for stator core teeth,” IEEE Trans. Magn., vol. 41, no. 1, 2005, pp. 4304-4308.
• [9] Wolnik T. Materiały magnetyczne miękkie wykorzystywane w magnetowodach silników tarczowych, Przegląd Elektrotechniczny, R. 92, nr 7/2016, pp. 149-155.
• [10] Krykowski K., Gałuszkiewicz Z., Gałuszkiewicz P., Hetmańczyk J., Całus D., High-speed permanent magnet brushless DC motors, properties and prospective applications, Przegląd Elektrotechniczny, R. 95, nr 8/2019, pp. 139-145.
• [11] Kolano R., Kolano-Burian A., Krykowski K., Hetmańczyk, J., Hreczka, M., Marcin P., Szynowski J., Amorphous Soft Magnetic Core for the Stator of the High-Speed PM BLDC Motor With Half-Open Slots, IEEE Transactions On Magnetics, 2016, Vol. 52, No. 6, pp. 1-5.
• [12] Kolano R., Kolano-Burian A., Polak M., Szynowski J., Application of rapidly quenched soft magnetic materials in energy-saving electric equipment, IEEE Transactions On Magnetics, 2014, Vol. 50, No. 4 pp. 1-4, doi: 10.1109/TMAG.2013.2283918.
• [13] Goryca Z., Korkosz M., Mazur D., Rossa R., Ziółek M., Przydatność wybranych programów polowych do obliczania momentu zaczepowego wielobiegunowej maszyny z magnesami trwałymi, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, Nr 3/2014 (103), pp.179- 183
• [14] Hreczka M., Burlikowski W., Hetmańczyk J., Kolano-Burian A., Kolano R., Rdzeń bezszczotkowego silnika prądu stałego wykonany z amorficznego materiału miękkiego magnetycznego, Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 98 NR 9/2022 doi:10.15199/48.2022.09.67
• [15] Hreczka M., Kolano R., Kolano-Burian A., Burlikowski W., Hetmańczyk J., Analysis of losses in the high-speed PM BLDC motor with open slot stator core made of amorphous soft magnetic material, COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering (2023),, Vol. 42 No. 4, pp. 831-845, https://doi.org/10.1108/COMPEL-09-2022-0310

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).