Power losses and their properties for low range of a robot electric motor working conditions as the part of energy effectiveness research

Świder, J.; Zbilski, A.

doi:10.17531/ein.2018.4.5

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Power losses and their properties for low range of a robot electric motor working conditions as the part of energy effectiveness research

Autorzy

Świder J. , Zbilski A.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2018.4.5

Warianty tytułu

Straty mocy oraz ich własności w niskim zakresie warunków pracy silnika elektrycznego robota w kontekście badań efektywności energetycznej

Języki publikacji

Abstrakty

Power losses are one of many factors affecting the energy effectiveness of production processes, however despite this, commonly investigated ranges of power losses do not explain how they change in the stages being different from a typical driving mode. This investigation focuses on low working conditions of a robot electric motor and the properties of power losses changes while going from a driving mode into a stand-still mode of electric motor work. Apart from determined values of power maps components, this work shows how to manage with technical limitations in performing measurements of industrial robot electrical states at the industrial conditions, like high disturbances, noise and limited range of robot axis angle position.

Straty mocy są jednym z wielu czynników wpływających na efektywność energetyczną procesów produkcyjnych, jednak pomimo tego, najczęściej badane zakresy strat mocy nie określają sposobu ich zmian w trybach pracy odmiennych od typowej pracy napędowej. Opisane badania zostały skoncentrowane na niskim zakresie warunków pracy silnika robota przemysłowego oraz na własnościach zmian postaci strat mocy podczas przechodzenia ze stanu pracy napędowej do pracy statycznej. Oprócz wyznaczonych wartości komponentów map mocy, w pracy przedstawiono techniczne rozwiązania umożliwiające wykonywanie pomiarów stanów elektrycznych robota w warunkach przemysłowych, którymi były zniekształcenia, zakłócenia oraz ograniczony zakres pozycji kątowych badanego przegubu robota.

Słowa kluczowe

energy effectiveness industrial robot electric motor power maps power losses disturbances noise harmonics

efektywność energetyczna robot przemysłowy silnik elektryczny mapy mocy straty mocy zniekształcenia zakłócenia harmoniczne

Wydawca

Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne

Czasopismo

Eksploatacja i Niezawodność

Rocznik

2018

Tom

Vol. 20, no. 4

Strony

542--548

Opis fizyczny

Bibliogr. 24 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Świder J.

jerzy.swider@polsl.pl

Silesian University of Technology Faculty of Mechanical Engineering Konarskiego St, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Zbilski A.

adrianzbilski@gmail.com

Silesian University of Technology Faculty of Mechanical Engineering Konarskiego St, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

1. Akagi H, Watanabe E H, Aredes M. Instantaneous Power Theory and Applications to Power Conditioning 2017: 27, https://doi.org/10.1002/9781119307181.
2. Audio Precision. More about THD+N and THD 2013.
3. Belda K, Burget P. Physical Modelling of Energy Consumption of Industrial Articulated Robots. 15th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS 2015).
4. Brossog P M, Kohl J, Merhof J, Spreng S, Franke J. Energy Consumption and Dynamic Behavior Analysis of a Six-axis Industrial Robot in an Assembly System. CIRP 2014; 23: 131-136, https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.10.091.
5. Bucci G, Ciancetta F, Fiorucci E, Ometto A. Survey about classical and innovative definitions of the power quantities under nonsinusoidal conditions. International Journal of Emerging Electric Power Systems 2017; 18(3): 1-16, https://doi.org/10.1515/ijeeps-2017-0002.
6. Fluke 434-II/435-II/437-II. Users Manual 2012. Rev.1 06/12.
7. Grady W M, Gilleskie R J. Harmonics and how they relate to power factor. Proc. of the EPRI Power Quality Issues & Opportunities Conference (PQA'93), San Diego, CA 1993: 3-10.
8. IEEE Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions. IEEE Std 1459TM-2010; (Revision of IEEE Std 1459-2000).
9. Liu A, Liu H, Yao B, Xu W, Yang M. Energy consumption modeling of industrial robot based on simulated power data and parameter identification. Advances in Mechanical Engineering 2018; 10 (5): 1-11, https://doi.org/10.1177/1687814018773852.
10. Mohammeda A, Schmidt B, Wanga L, Gaoc L. Minimizing Energy Consumption for Robot Arm Movement. Procedia CIRP 2014; 25: 400-405, https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.10.055.
11. Paesa K, Dewulfa W, Elsta K V, Kellensb K, Slaetsa P. Energy efficient trajectories for an industrial ABB robot. CIRP 2014; 15: 105-110, https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.06.043.
12. Park O S, Park J W, Bae C B, Kim J M. A Dead Time Compensation Algorithm of Independent Multi-Phase PMSM with Three- Dimensional Space Vector Control. Journal of Power Electronics 2013; 13 (1): 1, https://doi.org/10.6113/JPE.2013.13.1.77.
13. Płaczek M, Piszczek Ł. Testing of an industrial robot's accuracy and repeatability in off and online environment. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability 2018; 20 (3): 455-464, https://doi.org/10.17531/ein.2018.3.15.
14. Rane. Audio specifications 2000; 2.
15. Revuelta P S, Litrán S P, Thomas J P. Active Power Line Conditioners: Design, Simulation and Implementation for Improving Power Quality 2015: 25.
16. Rhode&Schwarz. Harmonic Distortion Measurements in the Presence of Noise Application Note. June 17, 2011-0e.
17. Siemens. Harmonics in power systems, causes, effects and control 2013: 3.
18. Stevanović D, Petković P. A single-point method based on distortion power for the detection of harmonic sources in a power system. Metrology and Measurement Systems 2014; XXI (1): 3-14.
19. Szubert K. Power Measurement when waveform are distorted. Jakosc i uzytkowanie energii elektrycznej - Electrical Power Quality and Utilisation 1996; 2 (2);
20. Świder J, Zbilski A. Modelling of the power of losses in the Fanuc AM100iB robot drives and in its power electronic systems. Modelowanie inzynierskie - Engineering modeling 2013; 17(48): 138-142.
21. Świder J, Zbilski A. The modelling and analysis of a partial loads in the Fanuc AM100iB robot joints. International Journal of Modern Manufacturing Technologies 2013; V (2): 89-96.
22. Texas Instruments. Digital Audio Measurements 2001; SLAA114: p. 10.
23. Yokogawa. WT310/WT310HC/WT330 Digital Power Meter Getting Started Guide 2013: 2-25.
24. Zbilski A. Doctoral dissertation: Method for energy intensity analysis of manipulation and transportation processes 2014.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-65303c99-45fe-4031-8536-1d00dcdb9efa