Design and test results of laboratory model of linear induction motor for automation personal urban transport PRT

• Autorzy: Kamiński G. , Przyborowski W. , Staszewski P. , Biernat A. , Kupiec E.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.03.61

Warianty tytułu

PL

Konstrukcja, charakterystyki eksploatacyjne i wyniki badań eksperymentalnych modelu liniowego silnika liniowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper design, exploitation characteristics and results of experimental test of down-scaled Linear Induction Motor (LIM) model is presented. LIM model was scaled by factor 1:4 in respect to nominal parameters and dimensions of full scale drive destined for Automatic Personal Urban Transport – PRT. LIM model was designed according to foundations and dimensional constrains resulting from specification of laboratory track. Within the confines of project several LIM model prototypes were prepared. The calculation algorithms and calculation results on the base of circuit and field methods are discussed. Integral part of project was elaboration of experimental tests procedures and original measurement system that allowed to perform wide range of motor prototypes tests. Proposed measurement system consist of measurement sensors, converters and dedicated system for data acquisition and processing based on the LabVIEW environment. Test range included thermal, driving and normal force measuremenst for variant parameters of voltage, current and frequency signals.

PL

W artykule przedstawiona została konstrukcja, charakterystyki eksploatacyjne i wyniki badań eksperymentalnych modelu liniowego silnika liniowego (LIM) w zmniejszonej skali. Zastosowano współczynnik skalowania 1:4 w stosunku do parametrów znamionowych i geometrii pełnowymiarowego napędu przeznaczonego do zastosowań w Automatycznym Osobowym Transporcie Miejskim – PRT. Modelu LIM został zaprojektowany zgodnie z założeniami i ograniczeniem wymiarów wynikającymi ze specyfikacji laboratoryjnego toru jezdnego. W ramach ograniczeń projektowych zrealizowanych zostało kilka prototypowych modeli LIM. Omówione zostały algorytmy obliczeniowa i wyniki obliczeń zrealizowane w oparciu o metody obwodowe i polowe. Integralną częścią projektu było opracowanie procedur pomiarowych oraz system oryginalnego pomiarowego umożliwiającego wykonanie znacznego zakresu badań prototypów silnika. Proponowany system pomiarowy złożony z czujników i przetworników pomiarowych oraz systemu akwizycji i przetwarzania danych wykorzystującego środowisko LabVIEW. Zakres zrealizowanych badań obejmował badania cieplne, pomiary sił ciągu i naciągu dla wariantowych parametrów: napięcia, prądu i częstotliwości.

Słowa kluczowe

EN

LIM; PRT; linear motor design; linear motor

PL

SIL; PRT; silnik indukcyjny liniowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 3
• Strony: 276--283
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kamiński G.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

autor

Przyborowski W.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

autor

Staszewski P.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

autor

Biernat A.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

autor

Kupiec E.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

Bibliografia

• [1] Anderson J. E., High-Capacity Personal Rapid Transit: Rationale, Attributes, Status, Economics, Benefits, and Courses of Study for Engineers and Planners, 2007
• [2] Anderson J. E., The Future of High-Capacity Personal Rapid Transit, PRT International, LLC, Minneapolis, Minnesota, USA, November 2005
• [3] Bishop R. H., Learning with LabVIEW 8TM , ISBN 0-13239025- 6, PEARSON Prentice Hall, 2007
• [4] Gieras J., Silniki Indukcyjne Liniowe, ISBN 83-204-1116-5, WNT Warszawa, 1990.
• [5] Gieras J. F., Piech Z.J.: Linear synchronous motors, Transporattion and automation systems, CRC Press LLC, Boca Raton, London, New York, Washington 2000.
• [6] Gieras J. F., Linear Induction Drives, 1994
• [7] Kamiński G., Projekt ,konstrukcja ,technologia silnika liniowego.Opracowanie wewnętrzne ZME 2010.
• [8] Kamiński G., Przyborowski W., Staszewski P., Biernat A., Kupiec E.: Badania laboratoryjne SIL do napędu modelu PRT. Etap 2: Badania laboratoryjne SIL z bieżnią warstwową i wstępna analiza porównawcza z wynikami obliczeń. Raport wewnętrzny z prac zrealizowanych w Projekcie Eco-Mobilność, UD/0092/1160/2011.
• [9] Kamiński G., Przyborowski W., Staszewski P., Biernat A., Kupiec E., Rogalski A.: Projekt uzwojenia dwuzwojnego, wykonanie wzbudnika z tym uzwojeniem i wykonanie stanowiska do badań eksperymentalnych modelu SIL napędu PRT z jednoczesnym pomiarem siły ciągu i naciągu oraz minimalizacją tarcia ruchu bieżnika. Raport wewnętrzny z prac zrealizowanych w Projekcie Eco-Mobilność, nr UD/1160/E0084/6/101, 2012
• [10] Kupiec E., Przyborowski W.: Metoda wyznaczania i analiza rozkładu indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej silnika indukcyjnego liniowego. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne nr 100 cz. 2, 2013, BOBREM Komel, s. 121-126.
• [11] Lu G., Li Q., Liu Z., Fan Y. and Li G.: The Analytical Calculation of the Thrust and Normal Force and Force Analyses for Linear Induction Motor, ICSP 2008 Proceedings, 2008
• [12] Nasar S.A.: Handbook of Electric Machines, New York, McGraw-Hill Book Company, 1987.
• [13] Przyborowski W., Staszewski P., Herbst A.: Projekt SIL do napędu modeli PRT metodą obwodową z uwzględnieniem bieżni drabinkowej oraz wyznaczenie charakterystyk pracy i zbioru parametrów niezbędnych do układów sterowania. Etap 2: Projekt SIL z bieżnią drabinkową do napędu modelu PRT oraz wyznaczenie podstawowych parametrów elektromechanicznych i charakterystyk pracy. Raport wewnętrzny z prac zrealizowanych w Projekcie Eco-Mobilność, nr UD/0000/1160/2010
• [14] Przyborowski W., Staszewski P., Herbst A.: Projekt SIL do napędu modeli PRT metodą obwodową z uwzględnieniem bieżni drabinkowej oraz wyznaczenie charakterystyk pracy i zbioru parametrów niezbędnych do układów sterowania. Etap 1: Wyznaczenie charakterystyk pracy i zbioru parametrów do układu sterowania zaprojektowanej konstrukcji SIL z bieżnią warstwową w zależności od parametrów zasilania i szczeliny mechanicznej. Raport wewnętrzny z prac zrealizowanych w Projekcie Eco-Mobilność, nr UD/0000/1160/2010 ©.
• [15] Ranky P.G.: Magne Motion’s linear synchronous motor (LSM) driven assembly automation and material handling system designs, Assembly Automation, Volume 27, Number 2, 2007.
• [16] Sarveswara-Prasad-Bhamidi: Design of a Single Sided Linear Induction Motor (SLIM) Using a User Interactive Computer Program, University of Missouri-Columbia, Thesis, May 2005.
• [17] Yamamura S., Ono E.: Linear synchronous motor, Report 371 of the General Meeting, IEE Japan, Tokyo Section, 1967.

Uwagi

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