Analiza własności jednofazowego silnika z magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim

• Autorzy: Bajek M.

Warianty tytułu

EN

Performance analysis of line start single phase permanent magnet synchronous machine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W obecnych czasach dużą wagę przywiązuje się do zagadnienia oszczędzania energii elektrycznej. Niesie to za sobą wymóg wysokiej sprawności urządzeń elektrycznych. Pod tym względem atrakcyjne wydają się silniki z magnesami trwałymi. Zainteresowanie tymi silnikami rośnie dzięki szybkiemu rozwojowi materiałów magnetycznych trwałych. Silnik jednofazowy z magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim staje się alternatywą dla silnika indukcyjnego, np. w zastosowaniach do urządzeń użytku domowego, m.in. jako kompresory w lodówkach. Charakteryzuje się on mniejszymi stratami w stanie pracy ustalonej synchronicznej ze względu na brak strat w klatce wirnika wywołanych poślizgiem. Artykuł stanowi kompleksową analizę tego typu maszyny. Przedstawione zostaną m.in. sposoby optymalizacji konstrukcji i układu zasilania oraz porównanie metod rozruchu spotykanych w literaturze specjalistycznej. Przedstawione zostaną aspekty, o których należy pamiętać przy projektowaniu tego typu maszyn.

EN

In present times much attention is put to the problem of saving electrical energy. It brings the demand to make high-efficiency electrical devices. In this matter, permanent-magnet motors seem to be attractive, especially because of fast development in magnetic materials. Single phase line-start permanent magnet motor becomes the alternative for an induction machine, for instance in devices for home usage like compressors in refrigerators. It is characterized by lower losses in steady synchronous state, because of lack of losses in squirrel-cage caused by slip. The paper's purpose is to provide the performance analysis of this type of machine. Among others, there will be shown methods to optimise geometry and electrical circuit, that can be found in literature. There will also be presented a comparision of the starting methods and aspects that should be considered while designing this types of motors.

Słowa kluczowe

PL

silnik jednofazowy LSPM; magnesy trwałe; optymalizacja konstrukcji

EN

single-phase LSPM; permanent magnet; optimization of construction

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 12, z. 1
• Strony: 19--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Bajek M.

• Doktorant na Wydziale EAIiE Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie

Bibliografia

• [1] Sano T., Nakayama E., Sawa K., Circuit Parameter Optimization Method of Single-Phase Line-Start Permanent-Magnet Motor. International Power Electronics Conference IPEC'05, Niigata, Japonia, 2005.
• [2] Kim B.T., Kim Y.K., Kim D.J., Analysis of Sąuirrel Cage Effect in Single Phase LSPM. KIEE International Transactions on EMECS, t. 4-B, nr 4, 2004, 190-195.
• [3] Popescu M., Miller T.J.E., McGilp M., Strappazzon G., Trivillin N., Santarossa R., Asynchronous Performance Analysis of a Single-Phase Capacitor-Start, Capacitor-Run Permanent Magnet Motor. IEEE Transactions on Energy Conversion, t. 20, nr 1, 2005, 142-150.
• [4] Hong S.H., Ko K.M., Park C.B., Magnet Design procedurę of Single-Phase LSPM Synchronous Motor. International Conference on Electrical Machines ICEM'04, Kraków, Polska, 2004
• [5] Miller T.J.E., Popescu M., Cossar C, McGilp M., Strappazzon G., Trivillin N., Santarossa R., Line-Start Permanent-Magnet Motor Single-Phase Steady-State Performance Analysis. IEEE Transactions on Industry Applications, t. 40, nr 2, 2004, 516-525.
• [6] Popescu M., Miller T.J.E., Cossar C, McGilp M., Strappazzon G., Trivillin N., Santarossa R., Comparative Study of Starting Methods for a Single-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor. The lOth European Conference on Power Electronics and Applications EPE'03, Toulouse, Francja, t. 15, nr 1, 2003, 48-56.
• [7] Popescu M., Miller T.J.E., McGilp M.I., Strappazzon G., Trivillin N., Santarossa R., Torąue Behaviour of 1-Phase Permanent Magnet AC Motor. IEEE International Electric Machines and Drives Conference IEMDC'03, Madison, USA, t. 2, nr 1-4, 2003, 820-825.
• [8] Williamson S., Knight A.M., Performance of skewed single-phase line-start permanent magnet motors. IEEE Transactions on Industry Applications, t. 35, 1999, 577-582.
• [9] Miller T.J.E., Synchronization of line-start permanent magnet motors. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, t. PAS-103, 1984, 1984, 1822-1828.
• [10] Knight A.M., Salmon J.C., Modeling the dynamic behaviour of single-phase line-start permanent magnet motors. IEEE 34th Industrial Applications Society Annual Meeting, Phoenix, USA, t. 4, 1999, 2582-2588.
• [11] Kang G.H., Nam H., Hong J.P., Hur J., Analysis and design methodology for single-phase line-start permanent magnet motor considering parameters variation on d-q axis vector diagram. IEEE 38th Industrial Applications Society Annual Meeting, Salt Lakę City, USA, t. 3, 2003, 1946-1953.
• [12] Popescu M., Miller T.J.E., McGilp M., Kalluf F.J.H., da Silva C, von Dokonał L., Effect of winding harmonics on the asynchronous torąue ofa single-phase linestart permanent-magnet motor. IEEE 40th Industrial Applications Society Annual Meeting, Hong Kong, t. 4, 2005, 2820-2827.
• [13] Miller T.J.E., Single-phase permanent-magnet motor analysis. IEEE Transactions on Industry Applications, t. IA-21, nr 4, 1985, 651-658.
• [14] Rahman M.A., Osheiba A.M., Performance analysis of single-phase permanent magnet motors. Electric Energy Conference EECON'87, Adelaide, 1987.
• [15] Knight A.M., Williamson S., Influence of magnet dimensions on the performance of a single-phase line-start permanent magnet motor. IEEE International Electric Machines and Drives Conference IEMDC'99, Seattle, USA, 1999, 710-772.
• [16] Carlson R., Sadowski N., Arruda S.R., da Silva CA., Von Donkal L. 1994: Singlephase line-started permanent magnet motor analysis using finite element method. IEEE 29th Industrial Applications Society Annual Conference, Denver, USA, t. 1, 1994, 227-233.
• [17] Knight A.M., Salmon J.C., A comparison between finite element techniques when modelling singlephase line-start permanent magent motors. 9th International Conference on Electrical Machines and Drives EMD'99, Canterbury, 1999.
• [18] Miller T.J.E., Popescu M., McGilp M.I., Strappazzon G., Trivillin N., Santarossa R., Line-start permanent-magnet motor: single-phase starting performance analysis. IEEE 37th Industrial Applications Society Annual Meeting, t. 4, 2002, 2499-2506.
• [19] Chalmers B.J., Baines G.D., Williamson A.C., Performance of a line-start single-phase permanent-magnet synchronous motor. 7th International Conference on Electrical Machines and Drives EMD'99, Canterbury, 1995, 413-417.