Analiza i badanie magnetoreologicznego sprzęgła rozruchowo-przeciążeniowego

• Autorzy: Jędryczka C. , Szeląg W. , Myszkowski A. , Barański M.

Warianty tytułu

EN

Analysis and testing of the magnetorheological startingoverload clutch

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono budowę i zasadę działania sprzęgła rozruchowo-przeciążeniowego o nastawianym momencie obrotowym sprzęgającym. W sprzęgle, jako medium robocze zastosowano ciecz magnetoreologiczną (ang. magnetorheological fluid, MRF). Nastawę momentu sprzęgającego realizuje się poprzez zmianę pola magnetycznego w obszarze z cieczą MR. Jako źródło pola magnetycznego wykorzystano magnesy trwałe wykonane ze spieku neodymu żelaza i boru. Do analizy, wyznaczenia paramentów funkcjonalnych oraz projektowania sprzęgła wykorzystano polowy algorytm i program komputerowy do symulacji nieustalonych sprzężonych zjawisk elektromagnetycznych, ferrohydrodynamicznych i cieplnych. W rozważaniach uwzględniono także dynamikę elementów ruchomych układu napędowego składającego się z silnika napędowego, sprzęgła i obciążenia. Zbudowane sprzęgło magnetoreologiczne wykorzystano do poprawy synchronizacji magnetoelektrycznego silnika synchronicznego o rozruchu bezpośrednim (ang. Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor, LSPMSM) napędzającego wentylator przemysłowy. Przedstawiono wybrane rezultaty badań symulacyjnych i eksperymentalnych potwierdzające przydatność opracowanego sprzęgła do poprawy synchronizacji silnika obciążonego wentylatorem charakteryzującym się dużym momentem bezwładności.

EN

In the paper the design and the principle of operation of the overload-starting clutch have been presented. In proposed clutch the magnetorheological fluid (MRF) has been used as a working medium. The change of the clutching torque is achieved by change of the magnetic flux density excited by permanent magnets in the area of MRF. The field model, algorithm of solving coupled equations and developed software for analysis of coupled transient electromagnetic, ferrohydrodynamic and thermal phenomena have been presented. The equations of mechanical equilibrium of the movable elements have been taken into account. The prototype of designed clutch has been used to improve synchronization of the line start permanent magnet synchronous motor (LSPMSM) driving the industrial fan. The selected results of the experiments have been presented. Obtained results show that elaborated clutch successfully improves synchronization of tested motor for high inertia fan load.

Słowa kluczowe

PL

ciecz magnetoreologiczna; zjawiska sprzężone; synchronizacja magnetoelektrycznego silnika synchronicznego o rozruchu bezpośrednim; LSPMSM

EN

magnetorheological fluids; coupled phenomena; synchronization of the line start permanent magnet synchronous motors; LSPMSM

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 3 (107)
• Strony: 127--132
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Jędryczka C.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, 60-965 Poznań, ul. Piotrowo 3A

autor

Szeląg W.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, 60-965 Poznań, ul. Piotrowo 3A

autor

Myszkowski A.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, 60-965 Poznań, ul. Piotrowo 3A

autor

Barański M.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, 60-965 Poznań, ul. Piotrowo 3A

Bibliografia

• [1] Barański M., Szeląg W., Jędryczka C., Mikołajewicz J., Łukaszewicz P.: Analiza i badanie silnika synchronicznego o rozruchu bezpośrednim i magnesach w wirniku rozłożonych w kształcie litery U. Przegląd Elektrotechniczny, R. 89, Nr 2b/2013 s. 107-111.
• [2] Idziak P., Barański M., Łyskawiński W., Kowalski K., 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.
• [3] Ngatu, G.T.; Wereley, N.M., Viscometric and Sedimentation Characterization of Bidisperse Magnetorheological Fluids, Magnetics, IEEE Transactions on , vol.43, no.6, pp.2474,2476, June 2007.
• [4] Jędryczka C., Sujka P., Szeląg W.: The influence of magnetic hysteresis on magnetorheological fluid clutch operation, COMPEL, Vol. 28 No. 3, 2009, pp. 711-721.
• [5] Jędryczka C., Szeląg W.: Sposób regulacji momentu sprzęgającego w magnetoreologicznym sprzęgle wiskotycznym, patent nr P-391466, Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej, Uznanie patentu - Warszawa 09.01.2014 r.
• [6] Jędryczka C., Szeląg W., Wojciechowski R., FE Analysis of Magnetorheological Brake with Hybrid Excitation, SELM 2013, 15 – 18 May 2013, Zawiercie, Poland, online: http://ieeexplore.ieee.org/
• [7] Szeląg W.: Przetworniki elektromagnetyczne z cieczą magnetoreologiczną, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2010.
• [8] Yadmellat, P.; Kermani, M.R., Adaptive Modeling of a Magnetorheological Clutch, Transactions on Mechatronics, IEEE/ASME, vol.19, no.5, pp.1716-1723, Oct. 2014 doi: 10.1109/TMECH.2013.2292594.