Właściwości uzwojeń koncentrycznych ułamkowo-żłobkowych w aspekcie jakości napięcia generatorów synchronicznych

• Autorzy: Właszynowicz J. , Michna M.

Warianty tytułu

EN

Properties of the fractional slot concentrated windings

• Konferencja: XLI Konferencja Naukowo-Techniczna GDAŃSKIE DNI ELEKTRYKI’ 2016 (XLI; 28.10.2016; Gdańsk, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy właściwości uzwojeń koncentrycznych ułamkowo żłobkowych. Porównano wartość współczynnika uzwojenia dla podstawowej harmonicznej oraz zawartość wyższych harmonicznych. Obliczenia wykonano w oparciu o zależności analityczne zaimplementowane w specjalnie przygotowanym programie komputerowym. W celu weryfikacji wyników przygotowano model numeryczny maszyny bezszczotkowej maszyny prądu przemiennego z magnesami trwałymi montowanymi powierzchniowo na wirniku w programie FEMM i obliczono rozkład pola magnetycznego. Poprawne zaprojektowanie uzwojenie jest jednym z podstawowych warunków jakości generowanego napięcia (generator) i ograniczenia pulsacji momentu (silnik).

EN

The paper presents results of the analysis of the fractional slot concentrated windings properties. The values of the fundamental winding coefficient and the content of higher harmonics has been compared. The special application was developed to assist in the winding design process. The calculation of the winding coefficient was based on the voltage star diagram. In order to verify the results the numerical model of the PMSM was prepared in the FEMM and the magnetic field distribution was calculated. The proper design of the winding is one of the essential conditions for the quality of the induced voltage (generator) and reduce the torque ripple (motor).

Słowa kluczowe

PL

uzwojenia koncentryczne ułamkowo żłobkowe; maszyna bezszczotkowa; magnesy trwałe

EN

fractional slot concentrated windings; permanent magnet; brushless machine

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 50
• Strony: 97--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Właszynowicz J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki

autor

Michna M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Bailey J., McKeever J.: Fractional-Slot Surface Mounted PM Motors with Concentrated Windings for HEV Traction Drives. OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY, Pażdziernik-2005.
• 2. Libert F.: Design, Optimization and Comparison of Permanent Magnet Motors for a Low-Speed Direct-Driven Mixer, Royal Institute of Technology Department of Electrical Engineering Electrical Machines and Power Electronics, Sztokholm, 2004.
• 3. Lampola P.: Directly Driven, Low-Speed Permanent-Magnet Generators for Wind Power Applications, Helsinki University of Technology, Helsinki, 2000.
• 4. Huang S., Luo J., Leonardi F., Lipo T. A.: A general approach to sizing and power density equations for comparison of electrical machines. IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 34, no. 1, pp. 92-97, Jan/Feb 1998.
• 5. Honsinger V. B.: Sizing Equations for Electrical Machinery. IEEE Power Engineering Review, vol. PER-7, no. 3, pp. 39-40, March 1987.
• 6. Pyrhonen J., Jokinen T., Hrabovcova V.: Design of Rotating Electrical Machines. Wiley, 2008
• 7. Dąbrowski M.: Projektowanie maszyn elektrycznych prądu przemiennego, 2. wyd. Warszawa: WNT, 1994
• 8. Zembrzuski J.: Atlas uzwojeń silników indukcyjnych, 8. wyd. Warszawa: WNT, 1991.
• 9. Dąbrowski M.: Konstrukcja maszyn elektrycznych. Warszawa: WNT, 1965.
• 10. Ishak D., Zhu Z. Q., Howe D.: Comparison of PM brushless motors, having either all teeth or alternate teeth wound, IEEE Trans. Energy Convers., t. 21, nr 1, ss. 95–103, mar. 2006.
• 11. Cros J., Viarouge P.: Synthesis of high performance PM motors with concentrated windings. IEEE Trans. Energy Convers., t. 17, nr 2, ss. 248–253, cze. 2002.
• 12. Salminen P.: Fractional Slot PMSM Motor for Low Speed Applications. Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, 2004.
• 13. Wach P.: Uzwojenia ułamkowe maszyn elektrycznych prądu przemiennego. Warszawa: PWN, 1997.
• 14. Właszynowicz J.: Właściwości uzwojeń koncentrycznych ułamkowo-żłobkowych stosowanych w maszynach bezszczotkowych z magnesami trwałymi. Politechnika Gdańska, Gdańsk 2016.
• 15. Meier F.: Permanent-Magnet Synchronous Machines with Non-Overlapping Concentrated Windings for Low-Speed Direct-Drive Applications, Royal Institute of Technology, Sztokholm, 2008.
• 16. Libert F., Soulard J.: Investigation on Pole-Slot Combinations for Permanent-Magnet Machines with Concentrated Windings, ResearchGate, sty. 2004.
• 17. Finite Element Method Magnetics: HomePage”. www.femm.info/wiki/HomePage. 24-lip-2016.

Uwagi

PL

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