Analiza korzyści zastosowania uzwojeń 6-fazowych w silnikach wzbudzanych magnesami trwałymi

• Autorzy: Bernatt Jakub , Gawron Stanisław , Glinka Tadeusz , Wolnik Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.09.70

Warianty tytułu

EN

Analysis of the benefits of using 6-phase windings in motors excited with permanent magnets

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Współcześnie do zasilania silników elektrycznych o liczbie faz (m > 3) stosowane są dedykowane falowniki. Artykuł dotyczy silników z magnesami trwałymi z uzwojeniem 2 x 3-fazowym z przesunięciem fazowym 30º. Uzwojenia zasilane są napięciem 2 x 3-fazowym przesuniętym czasowo względem siebie o kąt π/6≈30º. Silniki w stosunku do uzwojenia symetrycznego fazy 3 i 6 osiągają wyższy znamionowy moment obrotowy i kompensację harmonicznych obwodowych siły magnetomotorycznej (SMM) twornika θμ dla μ = 5, 7, 17, 19, 29, 31, co skutkuje mniejszymi stratami mocy, niższymi pulsacjami momentu elektromagnetycznego, niższym hałasem magnetycznym i niższymi wibracjami. Takie silniki polecane są przede wszystkim do stosowania w serwonapędach.

EN

The electric motors with the number of phases (m > 3) are dedicated to power supply from inverters. The article concerns permanent magnet motors with a 2 x 3-phase winding with a phase shift of 30º. The windings are supplied with 2 x 3-phase voltage temporarily shifted in relation to each other by the angle π/6=30º. Motors, in relation to the 3rd and 6th phase symmetrical winding, achieve a higher rated torque and compensation of harmonics of magnetomotive force (MMF) of the armature θμ for μ = 5, 7, 17, 19, 29, 31, which results in lower power losses, lower pulsations of the electromagnetic torque, lower magnetic noise and lower vibrations. Such motors are recommended primarily for use in servo drives.

Słowa kluczowe

PL

silnik 6-cio fazowy; silnik z magnesem trwałym; 6-cio fazowe uzwojenie; niesymetryczne uzwojenie 6-ciofazowe

EN

6-phase motor; permanent magnet synchronous motor; 6-phase winding; non-symmetrical 6-phase winding

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 9
• Strony: 302--306
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bernatt Jakub

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Al. Roździeńskiego 188, 40-203 Katowice

• https://orcid.org/0000-0002-4400-6450

autor

Gawron Stanisław

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Al. Roździeńskiego 188, 40-203 Katowice

• https://orcid.org/0000-0001-7219-9205

autor

Glinka Tadeusz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Al. Roździeńskiego 188, 40-203 Katowice

• https://orcid.org/0000-0002-0628-8485

autor

Wolnik Tomasz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Al. Roździeńskiego 188, 40-203 Katowice

• https://orcid.org/0000-0002-2636-8423

Bibliografia

• [1] J. Bernatt, „Silniki indukcyjne 6-fazowe z niesymetrycznym rozłożeniem osi faz”, Monografia doktorska, 1999 r. Biblioteka Główna Politechniki Śląskiej.
• [2] J. Bernatt, „Obwody elektryczne i magnetyczne maszyn elektrycznych wzbudzanych magnesami trwałymi”. ISBN 978-83-910595-9-6, ss.172. Wydawnictwo BOBRME Komel 2010.
• [3] J. Bernatt, T. Glinka, „Silnik indukcyjny 6-fazowe z niesymetrycznym rozłożeniem osi faz do napędów przekształtnikowych dużych mocy” Zeszyt Naukowe Politechniki Śląskiej. Seria Elektryka z.170, 1999 r., ss. 79-90.
• [4] M. Darijevic, M. Jones, E. Levi: An Open-End Winding Four-Level Five-Phase Drive. IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 63, nr 1/2016, ss. 538-549.
• [5] P. Drozdowski, G. A. Kostro, M. Ronkowski, „Silniki indukcyjne wielofazowe – zalety i wady w porównaniu z silnikami klasycznymi”. Automatyka, Elektryka, Zakłócenia. ISSN 2082-4149,nr2/2014,ss. 21-28.
• [6] M. Duran, F. Barrero, Recent Advances in the Design, Modeling and Control of Multiphase Machines – Part 2. IEEE Trans. Ind. Electron. Vol. 63, no. 12016, ss.. 459-468.
• [7] M. Jakubiec, „Energooszczędność i kompatybilność w napędach elektrycznych” ISBN 83-910585-6-5, ss.134. Wydawnictwo BOBRME Komel. 2005.
• [8] J. Kaňuch: “The analysis, advantages and uses of five-phaseinduction motor drives”, Maszyny elektryczne – Zeszyty problemowe. ISSN 0239-3646,nr 1/2021, ss. 1-7.
• [9] L. Schreier L., J. Bendl, M. Chomat, “Operation of five-phase induction motor after loss of one phase of eeding source”, Electrical Engineering Vol. 99,nr. 1/2017, ss. 9-18.
• [10] P. Wach, „Uzwojenia ułamkowe maszyn elektrycznych prądu przemiennego” ISBN 978-83-01122317, ss. 216. PWN, 1997.
• [11] P. Wach, “Dynamics and Control of Electrical Drives”, ISBN 978-3-642-20222-3,ss.454. Springer – Verlag, Berlin. 2011.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).