Modelling and optimation of transmission system with an asynchronous motor

• Autorzy: Mężyk A.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie i optymalizacja układów napędowych z silnikami asynchronicznymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mathematical models of an electromechanical system with an induction motor are dealt with in the paper. An electric motor model is described in the equivalent axial coordinate system (x, y). The mathematical model of the gear train has been formulated by means of a hybrid method of rigid and deformable finite elements. Special attention has been paid to problems of modelling of planetery gears. The sensitivity analysis and optimization have been carried out using an objective function describing the maximal forces in kinematic pairs. The applied algorithm of direct differentiation makes it possible to examine the influence of parameters of the electromechanical model on the dynamic phenomena occuring in the system. From the performed investigations it appears that, when modelling the mechanisms under consideration, it is necessary to take electromechanical couplings into account.

PL

W pracy omówiono sposób modelowania elektromechanicznych układów napędowych z silnikami indukcyjnymi. Model silnika elektrycznego opisano w zastępczym układzie współrzędnych (x, y). Model matematyczny przekładni zębatej opracowano z wykorzystaniem hybrydowej metody sztywnych i odkształcalnych elementów skończonych. Szczególną uwagę zwrócono na modelowanie przekładni planetarnej. Analizę wrażliwości i optymalizację przeprowadzono dla funkcji celu opisującej wartości maksymalne sił dynamicznych. Zaprezentowana metoda bezpośredniego różniczkowania umożliwia określenie wpływu parametrów silnika napędowego na zjawiska dynamiczne w części mechanicznej.

Słowa kluczowe

EN

mathematical model; gear train; electromechanical system; sensitivity analysis; optimization

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 41 nr 1
• Strony: 169--197
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Mężyk A.

• Department of Applied Mechanics, Silesian University of Technology, Gliwice

Bibliografia

• 1. GINSBERG J.H., 2001, Mechanical and Structural Vibrations. Theory and Applications, Willey, New York
• 2. HAFTKA R.T., GURDAL Z., KAMAT M.P., 1990, Elements of Structural Optimization, Kluwer
• 3. HAUG J.E., ARORA J.S., 1979, Applied Optimal Design. Mechanical and Structural Systems, John Wiley and Sons, New York
• 4. HAUG E.J., CHOI K.K., KOMKOV V., 1986, Design Sensitivity Analysis of Structural Systems, Academic Press, Inc.
• 5. KLEIBER M. I INNI, 1995, Komputerowe metody mechaniki ciał stałych. Mechanika Techniczna, PWN, Warszawa
• 6. KOPYLOV I.P., 1984, Mathematical Models of Electric Machines, Mir Publishers Moscow
• 7. KRUSZEWSKI J. I INNI, 1984, Metoda elementów skończonych w dynamice konstrukcji, Arkady, Warszawa
• 8. MĘŻYK A., 1994, Minimization of transient forces in an electromechanical system, Structural Optimization, 8, 251-256, Springer Verlag
• 9. MĘŻYK A., ŚWITOŃSKI E., 2001, Sensitivity analysis and optimisation of dynamic characteristics of vibrating systems, CD-ROM Proceedings of 2nd European Conference on Computational Mechanics, Kraków, Poland
• 10. SOBIESZCZAŃSKI-SOBIESKI J., HAFTKA R.T., 1997, Multidisciplinary aerospace design optimization: survey of recent developments, Structural Optimization, 14, 1-23, Springer Verlag
• 11. VAS P., 1992, Electrical Machines and Drives. A Space Theory Approach, Oxford University Press
• 12. ZEMAN V., NEMECEK J., 1995, Modelling of high speed shaft system vibration, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, s. Mechanika, 122, Gliwice
• 13. ZEMAN V., HLAVAĆ Z., 2001, Vibration analysis and parametric optimization of the gearbox. Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej Politechniki Śląskiej, Gliwice, 16, 161-166