Application of the permanent magnet synchronous motors for tower cranes

• Autorzy: Knypiński Łukasz , Krupiński Jacek

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.01.07

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie magnetoelektrycznych silników synchronicznych do napędu żurawi dźwigowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of experimental research concerning the application of the permanent magnet synchronous motors for tower cranes. The modern permanent magnet synchronous motors (PMSM) are characterized by better operating parameters in relation to squirrel cage induction machines. In the first stage of our research, the designed crane has been equipped with commercially produced permanent magnet synchronous motors. The test bench for examination of PMSM properties was built. The preliminary selected permanent magnet (PM) motors were experimentally tested to verify its performances in crane applications. Selected results of experimental research for hoist winch drive are presented and discussed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczące zastosowania silników synchronicznych z magnesami trwałymi do napędu żurawi wieżowych. Współcześnie produkowane silniki synchroniczne z magnesami trwałymi charakteryzują się lepszymi parametrami eksploatacyjnymi w stosunku do silników indukcyjnych. W pierwszym etapie badań projektowany żuraw dźwigowy został wyposażony w produkowane seryjnie silniki. W celu oceny przydatności zaproponowanych silników zbudowano stanowisko pomiarowe do badania właściwości i charakterystyk. Przedstawiono i omówiono wybrane wyniki badań eksperymentalnych.

Słowa kluczowe

EN

tower cranes; permanent magnet synchronous motor; hoist winch drive; efficiency

PL

żuraw dźwigowy; magnetoelektryczny silnik synchroniczny; układ napędowy wciągarki; sprawność

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 1
• Strony: 27--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Knypiński Łukasz

• Poznan University of Technology, Institute of Electrical Engineering and Electronics, Poznań, Poland
• Krupinski Cranes Sp. Z o.o., ul. Obywatelska 2A, 80-259 Gdańsk

autor

Krupiński Jacek

• Krupinski Cranes Sp. Z o.o., ul. Obywatelska 2A, 80-259 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Mitrovic N., Kostic V., Petronijevic M., Jeftenic B., Multi-motor drive for crane application, Advances in Electrical and Computer Engineering, vol. 9, no. 3, pp. 57-62, 2009.
• [2] Belmans R., Bisschots F., Trimmer R., Practical design considerations for braking problems in overhead crane drives, Annual Meetings of IEEE Industry Applications Society - IAS, vol. 1, pp. 473 -479, 1993.
• [3] Knypiński Ł, Jędryczka C., Demenko A., Influence of the shape of squirrel cage bars on the dimensions of permanent magnets in an optimized line-start permanent magnet synchronous motor, COMPEL, vol. 36, no. 1, pp. 298 - 308, 2017.
• [4] Zawilak J., Zawilak T., High efficiency permanent magnet synchronous motor, Przegląd Elektrotechniczny, R. 90, no. 1, pp. 224-226, 2014.
• [5] Knypiński Ł., Nowak L., Field-circuit simulation of the dynamics of the outer rotor permanent magnet brushless DC motor", COMPEL, vol. 30, no. 2, pp. 929-940, 2011.
• [6] Agamloh E. B., Cavaqgninio A., High efficiency design of induction machnies for industrial applications, IEEE Workshop of Electrical Machines Design, Control and Diagnostics - WEMDCD’2013, DOI: 10.1109/WEMDCD.2013.6525163.
• [7] Król E., Permanent magnet synchronous motor and induction motor - factors decreasing the efficiency (in polish), Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne, nr. 80, s. 223-226, 2008.
• [8] Barański M., Demenko A., Łyskawiński W., Szeląg W., Finite element analysis of transient electromagnetic-thermal phenomena in a squirrel cage motor, COMPEL, vol. 30, no. 3, pp 832-840, 2011.
• [9] Knypiński Ł., Optimal design of the rotor geometry of linestart permanent magnet synchronous motor using the bat algorithm, Open Phisycs, vol. 15, no. 1, pp. 965-970, 2017.
• [10] Awah C.C., Okoro O.I., Chiukuni E., Coggging torque and torque ripple analysis of the permanent magnet fluxswitching machine having two stators, Archives of Electrical Engineeering, vol. 68, no. 1, pp. 115-133, 2019.
• [11] Zhang Haifeng, Dong Zhi, Zhou Jinghua, Optimization design and analysis of permanent magnet synchronous motor based on VC, The Proceedings of International Conference on Electrical Machines and Systems, DOI: 10.1109/ICEMS.2017.8055957, 2017.
• [12] Sorgdrager A.J., Wang R., Grobler A.J., Multiobjective design of line-start PM motor using the taguchi method, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 54, no. 5, pp. 4167-4176, 2018.
• [13] Meng Y., Meng X., Design and implementation of a PMSM servo drive systems append to intelligent patrol robots, Materials Science and Engineering, vol 397, pp. 1-9, doi: 10.1088/1757-899X/397/1/012064, 2018.
• [14] Backstrand J.E., The application of adjustable frequency drives to electric overhead cranes, DOI: 10.1109/IAS.1992.244208, 1992.
• [15] Gwoździewicz M., Zawilak J., Limitation of the torque ripple in medium power line-start permanent magnet synchronous motor, Przegląd Elektrotechniczny, R. 93, no. 6, pp. 1-4, 2017.
• [16] Geng S, Zhang Y., Qiu H., Yang C., Yi R, Influence of the harmonic voltage coupling on torque ripple of permanent magnet synchronous motor, Archives of Electrical Engineering, vol. 68, no. 2, pp.399-410, 2019.
• [17] Bugała A., Bednarek K., The use of computer simulations and measurements in determining the energy efficiency of photovoltaic installation, ITM Web of Conferences, vol. 19, 01021, 2018.
• [18] https://www.krupinskicranes.com/
• [19] https://www.konecranesusa.com/industries/automotive/craneautomation-for-the-automotive-industry

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).