Environment friendly electric motors for driving low-power farm devices and municipal installations

• Autorzy: Idziak P. , Barański M.

Identyfikatory

DOI

10.14597/infraeco.2016.3.1.060

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the most important causes of energy losses in magnetic circuits of electrical machines and describes a new design of a synchronized induction motor. The basic operational parameters of two structures: induction machine with squirrel cage (IM) and newly designed machine with a rotor with permanent magnets and a copper squirrel cage (induction machine synchronized with self-starting (LSPMSM) have been identified and compared. Performance characteristics were determined for work in steady states. In both cases the stator, type Sg 100L-4B of 3 kW induction motor was used. It has been shown that the PSPMSM supplied from the public mains grid shows the efficiency approx. 5% higher than the conventional motor. The influence of the change in the supply voltage frequency on the work of both structures was tested, i.e. on the measured efficiency, power factor and the electricity from electrical grid. Studies have shown that the LSPMSM can be a replacement for an induction motor. It has been shown that the torque pulsations occurring in the new structure (cogging torque) do not increase the environmental risks.

Słowa kluczowe

EN

induction motor; Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor; LSPMSM; efficiency; cogging torque

• Wydawca: Stowarzyszenie Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2016
• Tom: nr III/1
• Strony: 823--833
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Idziak P.

• Poznan University of Technology Faculty of Electrical Engineering Institute of Electrical Engineering and Electronics Division of Mechatronics and Electrical Machines ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań, Poland tel. [phone]

autor

Barański M.

• Poznan University of Technology Faculty of Electrical Engineering Institute of Electrical Engineering and Electronics Division of Mechatronics and Electrical Machines ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań, Poland tel. [phone]

Bibliografia

• Barański M., Idziak P., Królikowski W., Łyskawiński W.(2013). Analiza stanów pracy silników indukcyjnego i synchronicznego magneto-elektrycznego o rozruchu bezpośrednim. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 99, 2013. wyd. BOBRME Komel, s. 227-232.
• Barański M., Szeląg W., Jędryczka C., Mikołajewicz J., Łukaszewicz P. (2013). Analiza i badanie silnika synchronicznego o rozruchu bezpośrednim i magnesach w wirniku rozłożonych w kształcie litery U. Przegląd Elektrotechniczny R. 89, Nr 2b/2013, 107-111.
• Dąbrowski M. (1981) Analiza obwodów magnetycznych. Straty mocy w obwodach. Polska Akademia Nauk, Oddział w Poznaniu, seria Elektrotechnika tom III, PWN Warszawa-Poznań 1981.
• Fei. W., Luk K.P.C., Ma J., Shen J.X., Yang G. (2009) A high-performance line-start permanent magnet synchronous motor amended from a small industrial three-phase induction motor. IEEE Transactions on Magnetics, 45 (2009), No. 1, 4724-4727.
• Górzyński J.(2007) Podstawy analizy środowiskowej wyrobów i obiektów. WNT Warszawa 2007.
• Gwoździewicz M., Zawilak J. (2011) Influence of the rotor construction on the single-phase line start permanent magnet synchronous motor performances. Przegląd Elektrotechniczny, R.87, Nr 11/2011, 135-138.
• Idziak P., Barański M., Łyskawiński W., Kowalski K. (2013) Ocena wybranych parametrów energetycznych modelowych silników prądu przemiennego małej mocy o różnych konstrukcjach wirnika. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 100, 2013, wyd. BOBRME Komel,, s. 53-57.
• Jabłoński J. Technologie "zero emisji". Rozdział 12 .Technologie "zero emisji: w konstrukcji silników elektrycznych Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 2011 s. 331-367.
• May H., Palka R., Paplicki P., Szkolny S., Canders W.-R. (2001) Modified concept of permanent magnet excited synchronous machines with improved high-speed features. Archives of Electrical Engineering 2011, Vol. 60, No. 4, pp. 531-540.
• Miller T.J.E., Popescu M., Cossar C., McGilp M.I., Strappazzon G., Tri v i l l i n N. (2004) Santarossa R., Line start permanent magnet motor: single-phase steady-state performance analysis. IEEE Transactions on Industry Applications, 40 (2004), No. 2, 516-525.
• Norma IEC 60034-30: 2008 Rotating electrical machines - Part 30: Efficiency classes of single-speed, three-phase, cage-induction motors (IE-code).
• Norma PN-EN 60034-14:2004/A1:2007 Rotating electrical machines - Part 14: Mechanical vibration of certain machines with shaft heights 56 mm and higher - Measurement, evaluation and limits of vibration severity IEC 60034-14 Polish Committee for Standardization.
• Norma ISO 14040 (1997) (2000): Environmental management - Life cycle assessment - Principles and framework (PN-EN ISO 14040 (2000) : Zarządzanie środowiskowe - Ocena cyklu życia - Zasady i struktura).
• Wilczyński W. (2003) Wpływ technologii na właściwości magnetyczne rdzeni maszyn elektrycznych. Wydawnictwo Instytutu Elektrotechniki w Warszawie. Warszawa, 2003.
• Zawilak T., Antal L.(2007) Porównanie silnika indukcyjnego oraz synchronicznego z magnesami trwałymi i rozruchem bezpośrednim - badania eksperymentalne. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne nr 77, 2007, wyd. BOBRME Komel, s. 277-282.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).