Analiza powównawcza stanów pracy silników indukcyjnego i synchronicznego z magnesami trwałymi i klatką rozruchową

• Autorzy: Barański M. , Idziak P. , Łyskawiński W.

Warianty tytułu

EN

Compared analysis of the transients under starting process and the steady states of squirrel-cage motor and LSPMSM

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering 2014 (28-29.04.2014; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule porównano pracę w stanie ustalonym i podczas rozruchu dwóch silników: synchronicznego magnetoelektrycznego o rozruchu bezpośrednim (LSPMSM) oraz indukcyjnego klatkowego (IM). W obu konstrukcjach wykorzystano stojan silnika indukcyjnego typu Sg 100L-4B o mocy 3 kW. W silniku synchronicznym zastosowano klatkę rozruchową wykonaną z aluminium i z miedzi. Zbadano proces rozruchu tych maszyn. W celu określenia możliwości polepszenia parametrów użytkowych silnika o magnesach trwałych porównano krzywe nagrzewania silników. Dla obu konstrukcji zestawiono wyznaczone na podstawie pomiarów wartości: sprawności, współczynnika mocy i prądów silnika. Zbadano możliwość uzyskania znacznie większej mocy użytecznej silnika magnetoelektrycznego w stosunku do silnika indukcyjnego mającego te same gabaryty.

EN

In the paper the transients under starting process and the steady states of line start permanent magnet synchronous motor (LSPMSM) and squirrel-cage motor have been. The stator of 3kW induction motor, Sg 100L-4B, was used in both structures. In order to determine opportunities to increase engine performance parameters of LSPMSM the heating curves of both motors were compared. In LSPMSM the rotor with aluminum and copper cage was used. The basic operating parameters of the two structures which are characterized by identical stators was compared. Particular attention has been given to the transient under starting process. Efficiency, power factor and current in the stator windings obtained during measurements for both structures have been presented. Particular attention was paid to the possibility to obtain much greater output power for LSPMSM than for induction motor of the same size. The selected results of experimental tests was shown.

Słowa kluczowe

PL

silnik synchroniczny magnetoelektryczny; silnik indukcyjny; rozruch; nagrzewanie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2014
• Tom: No. 77
• Strony: 155--163
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Barański M.

• Politechnika Poznańska

autor

Idziak P.

• Politechnika Poznańska

autor

Łyskawiński W.

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Antal L., Gwoździewicz M., Marciniak T., Antal M.: Badania skutków cieplnych zwarć zwojowych w uzwojeniach stojana silnika indukcyjnego. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej Nr 66, Wrocław 2012, s. 316-324.
• [2] Banach H.: Sprawność maksymalna indukcyjnego silnika pierścieniowego. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 92, 2011, wyd. BOBRME Komel, s. 139-143.
• [3] Barański. M., Szeląg W.: Finite element analysis of transient electromagnetic-thermal phenomena in a squirrel cage motor working at cryogenic temperature. IET Science Measurement and Technology, 2012,Vol. 6, No 5, pp. 357-363.
• [4] Barański M., Szeląg W., Jędryczka C., Mikołajewicz J., Łukaszewicz P.: Analiza i badanie silnika synchronicznego o rozruchu bezpośrednim i magnesach w wirniku rozłożonych w kształcie litery U. Przegląd Elektrotechniczny, R. 89, Nr 2b/2013 s. 107-111.
• [5] Boglietti A., Cavagnino A., Staton D., Shanel M., Mueller M., Mejuto C.: Evolution and Modern Approaches for Thermal Analysis of Electrical Machines, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 56, No. 3, March 2009, pp. 871-882.
• [6] Ding T., Takorabet N., Sargos F.M: Design and analysis of different line-start PM synchronous motors for oil-pump applications. IEEE Transactions on Magnetics, 2009, Vol. 45, No. 3, pp. 1816-1819.
• [7] Dzikowski A.: Zastosowanie silnika z magnesami trwałymi do napędu ciągnienia górniczego kombajnu ścianowego. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 94, 2012, wyd. BOBRME Komel, s. 165-170.
• [8] Glinka T., Jakubiec M., Wieczorek A.: Wpływ rozwiązań konstrukcyjnych obwodu elektromagnetycznego na parametry silnika asynchronicznego synchronizowanego momentem reluktancyjnym. Wiadomości Elektrotechniczne, 2001, Nr 6, s. 234-237.
• [9] Fei W., Luk K.P.C., Ma J., Shen J.X., Yang G.: A high-performance line-start permanent magnet synchronous motor amended from a small industrial three-phase induction motor. IEEE Transactions on Magnetics, 2009, Vol. 45, No. 1, pp. 4724-4727.
• [10] Figura R., Leszek Szychta L.: Estymacja sprawności silnika indukcyjnego klatkowego pracującego w zespole pompowym. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 92, 2011, wyd. BOBRME Komel, s. 175-180.
• [11] Knight A.M., McClay C.I.: The design of high-efficiency line-start motors. IEEE Transactions on Industry Applications, 2000, Vol. 36, No. 6, pp. 1555-1562.
• [12] May H., Palka R., Paplicki P., Szkolny S., Canders W.-R.: Modified concept of permanent magnet excite synchronous machines with improved high-speed features. Archives of Electrical Engineering, 2011, Vol. 60, No. 4, pp. 531-540.
• [13] Miller T.J.E., Popescu M., Cossar C., McGilp M.I., Strappazzon G., Trivillin N., Santarossa R.: Line start permanent magnet motor: single-phase steady-state performance analysis. IEEE Transactions on Industry Applications, 2004, Vol. 40, No. 2, pp. 516-525.
• [14] Młot A., Korkosz M., Łukaniszyn M.: Iron loss and eddy-current loss analysis in a low-power BLDC motor with magnet segmentation. Archives of Electrical Engineering, 2012, Vol. 61, No. 1, pp. 33-46.
• [15] Polnik B.: Silnik PMSM jako nowoczesny napęd w górniczych systemach transportowych. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 94, 2012, wyd. BOBRME Komel, s. 81-86.
• [16] Skarrie H.: Design of powder core inductors. Lund University, Lund 2001.
• [17] Szulc Zb.: Ocena ilościowa efektywności energetycznej układów napędowych wirowych maszyn przepływowych dużych mocy. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 91, 2011, wyd. BOBRME Komel, s. 195-198.
• [18] Szymczak P.: Analiza stanów cieplnych nieustalonych w silnikach indukcyjnych liniowych. Przegląd Elektrotechniczny, R. 86, Nr 6/2010, s. 179-183.
• [19] Wiśniewska-Weinert H., Leshchynsky V., Wendland J., Lisowski J.: Rozwój technologii metalurgii proszków. Stal Metale & Nowe Technologie, 2008, Nr 11-12, s. 52-59.
• [20] Wojciechowski R.M., Jędryczka C., Łukaszewicz P., Kapelski D.: Analysis of high speed permanent magnet motor with powder core material. COMPEL, 2012, Vol. 31, No. 5, pp. 1528-1540.
• [21] www.magnesy-neodymowe.pl
• [22] Zawilak T., Antal L.: Porównanie silnika indukcyjnego oraz synchronicznego z magnesami trwałymi i rozruchem bezpośrednim - badania eksperymentalne. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 77, 2007, wyd. BOBRME Komel, s. 277-282.
• [23] Zieliński W.G.: Porównanie wskaźników energetycznych przy energooszczędnej pracy silnika klatkowego, realizowanej przez skokową regulację napięcia. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 91, 2011, wyd. BOBRME Komel, s. 187-190.

Uwagi

Zapis tytułu zgodny z zapisem w czasopiśmie.