Analiza wpływu niesymetrii obwodu magnetycznego wirnika na parametry rozruchowe 6-biegunowego silnika magnetoelektrycznego synchronicznego

• Autorzy: Barański M. , Jędryczka C. , Knypiński Ł. , Stachowiak D. , Szeląg W.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the Influence of Assymetry of the Rotor Magnetic Circuit on the Starting Parameters of the Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy wpływu niesymetrii obwodu magnetycznego wirnika na przebieg procesu rozruchu silnika synchronicznego magnetoelektrycznego. Rozpatrzono silnik 6 biegunowy o mocy 6,3 kW, przystosowany do rozruchu bezpośredniego i przeznaczony do napędu pompy wody. Projektując silnik przyjęto, że rdzeń pakietu stojana jest taki sam jak w seryjnie produkowanym 6 biegunowym trójfazowym silniku indukcyjnym klatkowym. Magnesy w obszarze podziałki biegunowej wirnika rozmieszczono w kształcie litery U. Celem pracy było zbadanie wpływu kształtu i niesymetrycznego rozmieszczenia prętów uzwojenia klatkowego na wybrane parametry rozruchowe silnika. W badaniach posłużono się polowoobwodowym modelem symulacyjnym maszyny opracowanym w środowisku Maxwell i oprogramowaniem własnym. Przedstawiono wybrane rezultaty badań symulacyjnych oraz wynikające z nich wnioski. Uzyskane wyniki wykorzystano w procesie projektowania silnika prototypowego.

EN

In this paper, the influence of asymmetry of the magnetic circuit of the rotor on the starting properties of the line start permanent magnet synchronous motor (LSPMSM) has been studied. The 6-pole, three phase, 6 kW motor, intended to a line start and designed to drive a water pump has been considered. In design process it has been assumed that the core of the stator package is the same as in a produced series of 6-pole three-phase squirrel cage induction motor. The permanent magnets arranged in „U” shape per pole have been used. The aim of this study was to investigate the effects of the shape and asymmetrical distribution of winding cage bars on selected starting parameters of the motor. Computer simulations have been performed using field-circuit model of the motor the Maxwell software. Selected results and conclusions have been presented. The obtained results were used in the design of a prototype.

Słowa kluczowe

PL

6 biegunowy silnik synchroniczny magnetoelektryczny; niesymetria obwodu magnetycznego wirnika; rozruch

EN

6-pole permanent magnet synchronous motor; asymmetry of rotor magnetic circuit; start-up

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 4 (108)
• Strony: 43--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Barański M.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej

autor

Jędryczka C.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej

autor

Knypiński Ł.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej

autor

Stachowiak D.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej

autor

Szeląg W.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej

Bibliografia

• [1] Zawilak T., Antal L.: Porównanie silnika indukcyjneg oraz synchronicznego z magnesami trwałymi i rozruchem bezpośrednim - badania eksperymentalne. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne nr 77, 2007, wyd. BOBRME Komel, s. 277- 282.
• [2] Łyskawiński W., Idziak P., Barański. M., Szeląg W.: Analysis of power parameters of the squirrel cage motor and LSPMSM motor with U-shaped magnets, Proceedings of XXIII Symposium Electromagnetic Phenomena in Nonlinear Circuits, July 2- 4, 2014, Pilsen, Czech Republic, pp 25-26.
• [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] Barański M., Idziak P., Królikowski W., Łyskawiński W.: Analiza stanów pracy silników indukcyjnego i synchronicznego magneto-elektrycznego o rozruchu bezpośrednim, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne nr 99, 2013, wyd. BOBRME Komel, s. 227-232.
• [5] Idziak P., Barański M., Łyskawiński W., Kowalski K., Ocena wybranych parametrów energetycznych modelowych silników prądu przemiennego małej mocy o różnych konstrukcjach wirnika, Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 100, 2013, wyd. BOBRME Komel, s. 53-57.
• [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] 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.
• [8] 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.
• [9] 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.
• [10] Ł. Knypiński, L. Nowak, Two stage optimization of the PMSM with excitation system composed of different material, Computer Applications In Electrical Engineering, Vol. 11, pp. 148 – 158, 2013.
• [11] C. Jędryczka, R.M. Wojciechowski, A. Demenko, Finite element analysis of the asynchronous torque in LSPMSM with non-symmetrical squirrel cage winding, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics (IJAEM), 2014, Vol. 46, No 2, pp. 367–373.
• [12] C. Jędryczka, R.M. Wojciechowski, A. Demenko, Influence of squirrel cage geometry on the synchronisation of the line start permanent magnet synchronous motor, IET Science, Measurement & Technology 2015, Vol. 9, No 2, pp. 197–203.