Analiza stanów pracy silników indukcyjnego i synchronicznego magnetoelektrycznego o rozruchu bezpośrednim

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

Warianty tytułu

EN

Analysis of Operating Modes of Induction Motor and Line Start Permanent Magnets Synchronous Motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę procesu rozruchu i stanu pracy ustalonej silnika synchronicznego magnetoelektrycznego przystosowanego do rozruchu bezpośredniego (LSPMSM) oraz silnika indukcyjnego klatkowego; obu o mocy 3 kW. Porównano podstawowe parametry użytkowe obu konstrukcji cechujących się identycznymi stojanami. Szczególną uwagę zwrócono na przebieg procesu rozruchu oraz wartości osiąganych momentów rozruchowego i maksymalnego. Eksperyment pomiarowy poprzedzono obliczeniami numerycznymi. W badaniach symulacyjnych wykorzystano środowisko Maxwell i oprogramowanie własne opracowane na podstawie polowo-obwodowego modelu zjawisk z uwzględnieniem dynamiki układu. Zestawiono uzyskane z symulacji wyniki i porównano je z rezultatami pomiarów.

EN

In the paper the transients under starting process and the steady states of line start permanent magnet synchronous motor (LSPMSM) have been analyzed. 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 and values of starting and maximum torque. The measurements were preceded by numerical calculations. Computer simulations have been performed using field-circuit model of the motor elaborated in the Maxwell environment and in special software elaborated by authors. Elaborated special software has been successfully applied to the simulation of the LSPMSM and squirrel-cage motor. The results of computations have been compared with measurements. Selected results have been presented.

Słowa kluczowe

PL

silnik synchroniczny magnetoelektryczny; silnik indukcyjny; stany ustalone i przejściowe

EN

permanent magnet synchronous motor; asynchronous motor; steady and transient states

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 2(99)
• Strony: 227--232
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Barański M.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej

autor

Idziak P.

• Politechnika Poznańska Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej

autor

Królikowski W.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej

autor

Łyskawiński W.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej

Bibliografia

• [1]. Barański M., Demenko A., Łyskawiński W., Szeląg W.: Finite element analysis of transient electromagnetic-thermal phenomena in a squirrel cage motor. COMPEL - The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 2011, Vol. 30, No. 3, pp 832 - 840.
• [2]. 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.
• [3]. 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.
• [4]. Demenko A.: Movement simulation in finite element analysis of electric machine dynamics. IEEE Transactions on Magnetics, 1996, Vol. 32, No. 3, pp. 1553-1556.
• [5]. Demenko A.: Symulacja dynamicznych stanów pracy maszyn elektrycznych w ujęciu polowym. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1997.
• [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]. Driesen J., Hameyer K.: Newton and quasi- Newton algorithms for non-linear electromagnetic– thermal coupled problems, Compel, Vol. 21, No 1, pp. 116-125, 2002.
• [8]. Dzikowski A.: Zastosowanie silnika z magnesami trwałymi do napędu ciągnienia górniczego kombajnu ścianowego. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne Nr 1/2012 (94) s. 165-170.
• [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]. Ferreti G., Magnani C., Rocco P.: Modelling, identification and compensation of pulsating torque in permanent magnet AC motors. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 1998, Vol. 45, No. 6, pp. 912-920.
• [11]. 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.
• [12]. Hafner M., Schoning M., Hameyer K.: Automated sizing of permanent magnet synchronous machines with respect to electromagnetic and thermal aspects. COMPEL – The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 2010, Vol. 23, No. 5, pp. 1205-1217.
• [13]. Ho S.L., Fu W.N.: A comprehensive approach to the solution of direct-coupled multislice model of skewed rotor induction motors using time-stepping eddy-current finite element method. IEEE Transactions on Magnetics, 1997, Vol. 33, No. 3, pp. 2265-2273.
• [14]. Knight A.M., McClay C.I.: The design of highefficiency line-start motors. IEEE Transactions on Industry Applications, 2000, Vol. 36, No. 6, pp. 1555 -1562.
• [15]. 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.
• [16]. 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.
• [17]. 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.
• [18]. Polnik B.: Silnik PMSM jako nowoczesny napęd w górniczych systemach transportowych. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne Nr 1/2012 (94), s. 81-86.
• [19]. Skarrie H.: Design of powder core inductors. Lund University, Lund 2001.
• [20]. Wiśniewska-Weinert H., Leshchynsky V.,Wendland J., Lisowski J.: Rozwój technologii metalurgii proszków. Stal Metale & Nowe Technologie, 2008, Nr 11-12, s. 52-59.
• [21]. Wojciechowski R.M., Jędryczka C., Łukaszewicz P., Kapelski D.: Analysis of high speed permanent magnet motor with powder core material. COMPEL – The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 2012, Vol. 31, No. 5, pp. 1528-1540.
• [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. s. 277-282.