Koncepcja elektromagnetycznego, reluktancyjnego wzbudnika drgań harmonicznych skrętnych do badania parametrów częstotliwościowych układów napędowych

• Autorzy: Burlikowski W. , Kielan P. , Kluszczyński K. , Kowal P. , Pilch Z. , Trawiński T.

Warianty tytułu

EN

Idea of electromagnetic, reluctance torsional vibration exciter for evaluation of frequency parameters of power transmission systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono podstawowe założenia dotyczące koncepcji zastosowania silnika reluktancyjnego w roli elektromagnetycznego wzbudnika drgań skrętnych. Założenia te wiążą się z wymogami konstrukcyjnymi pozwalającymi na zmniejszenie zawartości harmonicznych w momencie elektromagnetycznym silnika (skos żłobków stojana, wprowadzenie klinów magnetycznych) oraz zastosowaniem materiałów proszkowych SMC w konstrukcji rdzenia wirnika. Określono również podstawowe wymagania dotyczące struktury stanowiska pomiarowego, którego część składową stanowić będzie proponowany wzbudnik. Głównym założeniem jest wykorzystanie dwóch modułów: napędowego i wibracyjnego. Ma to na celu uproszczenia układu sterowania wzbudnika. Idea takiego stanowiska pomiarowego wynika z potrzeby zbudowania układu pozwalającego na badania złożonych układów napędowych w celu określenia ich parametrów elektromechanicznych (m.in. częstotliwości drgań własnych, współczynniki tłumienia) dla stanów ustalonych.

EN

In the paper basic assumptions regarding usage of reluctance motor as electromagnetic torsional vibration exciter are presented. They are connected with design requirements allowing for decrease of harmonics in electromagnetic torque (skew of stator slots, magnetic wedges) and application of soft magnetic composites (SMC) in rotor core design. Basic requirements related to setup of measurement set incorporating the exciter are also defined. The main one is modular design of the exciter resulting in simplification of control algorithm. Idea of such measurement set is a result of practical demand for tool enabling tests of complicated power transmission systems and evaluation of their electromechanical parameters (resonance frequencies, damping coefficients) in steady state conditions.

Słowa kluczowe

PL

silnik reluktancyjny; moment elektromagnetyczny; moment przemienny; wzbudnik drgń

EN

reluctance motor; electromagnetic moment

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 62, nr 28
• Strony: 512--519
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Burlikowski W.

autor

Kielan P.

autor

Kluszczyński K.

autor

Kowal P.

autor

Pilch Z.

autor

Trawiński T.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział Elektryczny, Katedra Mechatroniki, 44-100 Gliwic ul. Akademicka l0a

Bibliografia

• [1] BOLDEA I., Reluctance Synchronous Machines & Drives, Oxford Univ Press, 1996.
• [2] BOLDEA I., MUNTEAN N., NASAR S.A., Robust low-cost implementation of vector control for reluctance synchronous machines, IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol. 141, No. 1, 1994, 1-6.
• [3] BURLIKOWSKI W., Analiza możliwości wykorzystania silnika reluktancyjnego w roli elektromagnetycznego generatora drgań skrętnych. Proceedings of XLI International Symposium on Electrical Machines, Poland, Opole-Jarnołtówek, 14-17 June 2005, 679-681.
• [4] BURLIKOWSKI W., Mathematical model of an electromechanical actuator using flux state variables applied to reluctance motor, COMPEL, Vol. 25, No. 1, 2006, 169-180.
• [5] HENNERON T., CLENET S., CROS J., VIAROUGE P., Evaluation of 3-D Finite Element Method to Study and Design a Soft Magnetic Composite Machine, IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL. 40, NO. 2, MARCH 2004, 786-789.
• [6] Hoganas Handbook For Sintered Components, part 3: Design and Mechanical Properties, Hogands, 2007.
• [7] KALINOWSKI K., HEYDUK A., KAULA R., PIELOT J., Cyfrowe sterowanie maszyn do badań wytrzymałościowych, Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice, 2004.
• [8] KLUSZCZYŃSKI K., SPAŁEK D., Step-by-step analysis of induction machines allowing for slotting, Warsaw, Polish Society for Theoretical and Applied Electrical Engineering, 2002.
• [9] KRAUSE P., Analysis of Electric Machinery, McGraw-Hill, 1986.
• [10] KRAWCZYK D., Procedura określania warunków generowania momentów reluktancyjnych w silnikach elektrycznych o obustronnie użlobkowanym obwodzie magnetycznym. — Zesz. Nauk. PSI. nr 1640, Elekt. z. 193, 2004, 89-95.
• [11] KSIĄŻEK J., TRAWIŃSKI T, PILCH Z., Koncepcja pomiaru momentu elektromagnetycznego w silnikach indukcyjnych z zastosowaniem force sensing resistors (FSR), XL Sympozjon PTMTS Modelowanie w Mechanice, ZN Katedry Mechaniki Stosowanej, Gliwice, 2001, 329-335.
• [12] ŁUKANISZYN M., WRÓBEL R., JAGIELA M., Komputerowe modelowanie bezszczotkowych silników tarczowych wzbudzanych magnesami trwałymi, Opole, Oficyna Wydaw. Politech. Opolskiej, 2002.
• [13] MICHALCZYK J., Maszyny wibracyjne - obliczenia dynamiczne, drgania, hałas. WNT, Warszawa, 1995.
• [14] MILJAVEC D., Finite element method in evaluation of torque ripple in synchronous reluctance motor, COMPEL, Vol. 17 No. 1/2/3, 1998, 369-373.
• [15] PLAMITZER A., Maszyny elektryczne. WNT, Warszawa 1982.
• [16] SHANG CH., REAY D., WILLIAMS B., Adapting CMAC Neural Networks with Constrained LMS Algorithm for Efficient Torque Ripple Reduction in Switched Reluctance Motors, IEEE TRANS. ON CONTROL SYSTEMS TECHNOLOGY, Vol. 7, No. 4, 1999, 401-413.
• [17] SPAŁEK D., Moment reluktancyjny a permeancyjny - definicje oraz różnice. Zesz. Nauk. PSI. nr 1321 Elekt. 1996, z. 149, 137-149.
• [18] SZYMAŃSKI D., Użlobkowanie stojana i wirnika maszyny elektrycznej jako przyczyna: odkształcenia pola magnetycznego w szczelinie powietrznej oraz generowania dodatkowych momentów elektromagnetycznych. Rozprawa doktorska. Politechnika Śląska. Wydział Elektryczny. Gliwice, 2001.
• [19] TRAW1ŃSKI T., PILCH Z., BURLIKOWSKI W., KLUSZCZYŃSKI K., Elektromagnetyczny generator drgań skrętnych cz. I - podstawy teoretyczne, koncepcja i możliwości zastosowań. Wybrane Zagadnienie Elektrotechniki i Elektroniki, WZEE '2004, Rzeszów, 2004.
• [20] XU L., XU X., LIPO T.A., NOVOTNY T.A., Vector control of a synchronous reluctance motor including saturation and iron loss. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, Vol. 27, No. 5, September/October 1991, 977-985.