Axial flux synchronous motors test stand

• Autorzy: Kędzierski Łukasz , Sikorski Rafał , Wyszkowski Przemysław , Bartela Mateusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.08.21

Warianty tytułu

PL

Hamownia synchronicznych silników elektrycznych o strumieniu osiowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper summarizes the design and development of the Axial Flux Synchronous Motors Test Stand constructed in the Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation in Warsaw. The test stand is fully automated and capable of measuring a wide variety of motor parameters thanks to high sampling rate of the data acquisition system and sophisticated LabView software tools. The safety of the entire installation is being monitored by an integrated safety system responsible for emergency shutdown of actuating devices when unsafe situation has been detected. The main goal of the presented test stand is to provide the efficiency map of the electrical machine being tested as a result of automatic two-dimensional speed-torque sweep with user defined resolution on both speed and torque axis.

PL

Artykuł ten podsumowuje projekt i budowę Hamowni Synchronicznych Silników Elektrycznych o Strumieniu Osiowym, która powstała w Instytucie Lotnictwa w Warszawie będącym częścią Sieci Badawczej Łukasiewicz. Opisywane stanowisko badawcze jest w pełni zautomatyzowany i ma możliwość mierzenia szerokiego zakresu parametrów silnika dzięki zastosowaniu systemu akwizycji danych o wysokiej prędkości próbkowania oraz dzięki opracowaniu zaawansowanych narzędzi programistycznych w środowisku LabView. Nad bezpieczeństwem całej instalacji czuwa zintegrowany ze stanowiskiem system bezpieczeństwa odpowiedzialny za zatrzymanie awaryjne urządzeń wykonawczych w przypadku wykrycia niebezpiecznej sytuacji. Głównym zadaniem prezentowanej hamowni jest opracowanie mapy sprawności badanego silnika jako rezultatu automatycznego przemiatania dwuwymiarowej przestrzeni prędkość-moment obrotowy o ustawianej przez użytkownika rozdzielczości osi prędkości i momentu obrotowego.

Słowa kluczowe

EN

axial flux; motor; test stand; measurement; power

PL

strumień osiowy; silnik; stanowisko badawcze; moc; pomiar

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 8
• Strony: 121--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kędzierski Łukasz

• Warsaw University of Technology, Pl. Politechniki 1, 00-661 Warsaw

• https://orcid.org/0000-0003-1168-2417

autor

Sikorski Rafał

• Warsaw University of Technology, Pl. Politechniki 1, 00-661 Warsaw

• https://orcid.org/0000-0001-8415-4477

autor

Wyszkowski Przemysław

• Łukasiewicz Research Network – Institute of Aviation, Aleja Krakowska 110/114, 02-256 Warsaw

• https://orcid.org/0000-0003-3260-6069

autor

Bartela Mateusz

• Łukasiewicz Research Network – Institute of Aviation, Aleja Krakowska 110/114, 02-256 Warsaw

• https://orcid.org/0000-0001-5026-7430

Bibliografia

• [1] David Melas, Katarina Melasova, "The Early Impact of Covid-19 Pandemic on the Aviation Industry", Acta Avionica, Volume XXII, 42 – No.1, 2020
• [2] Sveinn Vidar Gudmundsson, Renato Redondi, Mattia Cattaneo, "Forecasting recovery time in air transport markets in the presence of large economic shocks: COVID-19", Reykjavik University, November 28, 2020
• [3] Mark Camilleri, "Aircraft Operating Costs and Profitability", Travel Marketing, Tourism Economics and the Airline Product, Chapter 12, pp. 191-204
• [4] David Deisenroth, Michael Ohadi, "Thermal Management of High-Power Density Electric Motors for Electrification of Aviation and Beyond", Energies 2019, 12, 3594
• [5] Zhuoran Zhang, et al., "Feasibility of a New Ironlessstator Axial Flux Permanent Magnet Machine for Aircraft Electric Propulsion Application", CES Transactions on Electrical Machines and Systems, Vol. 3, No. 1, March 2019
• [6] "User’s Manual for Advanced Axial Flux Synchronous Motors and Generators", EMRAX, August 2018
• [7] Mathieu Sarrazin, Karl Janssens, Herman Van der Auweraer, "Influence of inverter PWM control schemes on noise signature of electric powertrains", 20th International Congress on Sound & Vibration, Bangkok, 7-11 July 2013
• [8] T. Rudnicki, A. Sikora, R. Czerwiński, D. Polok, "Impact of PWM Control Frequency onto Efficiency of a 1 kW Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM)", Elektronika ir Elektrotechnika, Vol. 22, No. 6, 2016, pp. 10-16
• [9] Jeffrey Collins, Dustin McLarty, All-electric commercial aviation with solid oxide fuel cell-gas turbine battery hybrids", Applied Energy 265, 2020
• [10] "DC Power Supply Series - User Manual", Kewell Power System Co., Version Number K-DCPSC-201804, 2018
• [11] "The Fundamentals of Three-Phase Power Measurements", Application Note, Tektronix, 2013
• [12] "Fundamentals of Electric Power Measurements", Yokogawa, May 2020
• [13] Shantanu Das, "Note on Harmonic Distortion Control & Power Factor Correction Circuitry for Switched Mode Power Supply (M+N)", Reactor Control Systems Design Section E&I Group B.A.R.C., December 2016
• [14] S. V. Myatezh, et al., "Definition of distortion power in AC network and analysis of its reasons", IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019
• [15] Marcin Baszyński, Stanisław Piróg, "Determining the mechanical losses in a high-speed motor on the example of a flywheel energy storage system", Archives of Electrical Engineering, 2012, Vol. 61, pp. 299-313
• [16] "Rotating Torque Sensors: DR-2212/DR-2212-P", Lorenz Messtechnik GmbH, 2020
• [17] Barlian Henryranu Prasetio, Dahnial Syauqy, Rizal Maulana, Gembong Edhi Setyawan, "Study of voice data communication using network streams on dataflow programming", MATEC Web of Conferences 154, 2018
• [18] „The LabVIEW RIO Architecture: A Foundation for Innovation”, National Instruments, 2020
• [19] A. Viana, O.R. Polo, P. Parra, "Increasing the Determinism in Real-Time Operating Systems for ERC32 Architecture", Proceedings of the 5th WSEAS Int. Conf. on Software Engineering, Parallel and Distributed Systems, Madrid, Spain, February 15-17, 2006, pp 110- 116
• [20] „Introduction to NI Linux Real-Time”, National Instruments, 2020
• [21] “NI 9350 Datasheet”, National Instruments, November, 2017
• [22] Jan M. Krawczyk, et al., "Fuel Cells as Alternative Power for Unmanned Aircraft Systems – Current Situation and Development Trends", Transactions of the Institute of Aviation, no. 237, Warsaw 2014

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).