PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 36

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Magnet eddy-current loss reduciton in a high-speed permanent magnet machine with concentrated windings
Młot A., Łukaniszyn M., Korkosz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2015
|
Nr 3 (107)
31--37
EN
A radial high-speed permanent magnet (PM) machine with concentrated windings (operating frequency up to 800Hz) is selected for automotive application based on hybrid variants. This paper presents selected methods for magnet eddy-current loss reduction by rotor and stator modifications. The first approach to rotor modification regards magnet segmentation in circumferential and axial directions. The second approach is based on changes in tooth-tips shape. The best variants of tooth-tip shapes are determined for further investigation, and adapted with rotor having magnet segmentation. The machine with segmented magnet leads to magnet loss reduction by 81%. Further loss reduction by 45% can be realized with the proposed tooth-tip shape. Furthermore, the most important machine parameters are investigated. The 2-D and 3-D finie element analysis (FEA) is used for electromagnetic analysis. An experimental approach based on a partially wound stator is employed to verify the 3-D FEA.
PL
Celem pracy jest zaprezentowanie wybranych technik redukcji prądȯw wirowych w magnesach w wysokoobrotowym (częstotliwość zasilania do 800Hz) silniku synchronicznym z magnesami trwałymi, przeznaczonym do aplikacji w ciężkich pojazdach z napędem elektrycznym. W pierwszym podejściu zastosowano segmentacje magnesów w kierunku osiowym i radialnym (redukcja prądów wirowych indukowanych w magnesach do 80%). W drugiej metodzie zbadano kształt profilu nabiegunników stojana (obniżenie strat mocy w magnesach do 45%). Finalnym celem pracy będzie wybranie najlepszych wariantów nabiegunnika stojana i zaadoptowanie ich do silnika z segmentacją magnesów, co powinno znacznie poprawić sprawność silnika. Dla tych rozwiązań zbadano najważniejsze parametry silnika. Obliczenia numeryczne przeprowadzono na modelach polowych 2-D i 3-D bazujących na metodzie elementów skończonych.
2
Content available remote Analysis of integral parameters in a single-phase slotless axial-flux machine used in small wind turbines
Młot A., Korkosz M., Łukaniszyn M.
Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
|
2015
|
Y. 112, iss. 2-E
61--71
EN
The design of a ferrite magnet generator with trapezoidal shaped permanent magnets and coils for a wind turbine is studied. Based on the 3-D finite element analysis (FEA), the electromagnetic performances of the two generator prototypes and a simple design modification for one of the axial-flux generator prototypes are analyzed. The best generator is chosen from a range of designs, where the goal is to increase the voltage generated by the 8/8 pole and a single-phase slotless machine. Experimental results from a small size prototype machine validate the 3-D FEA models presented, and hence give confidence in their use for design.
PL
W niniejszym artykule omówiono konstrukcje jednofazowych bezżłobkowych generatorów tarczowych o 8 biegunach stojana i wirnika przeznaczonych do małych elektrowni wiatrowych. W badanych generatorach zastosowano magnesy w kształcie trapezoidalnym, a także cewki trapezoidalne. W celu zobrazowania wpływu geometrii na parametry funkcjonalne generatora oraz uzyskanie wyższej wartości napięcia rotacji w uzwojeniu dokonano modyfikacji obwodu magnetycznego jednej z analizowanych konstrukcji. Do obliczeń pola magnetycznego wykorzystano program trójwymiarowy (3D) oparty na metodzie elementów skończonych (MES). Zaprezentowano wyniki obliczeń numerycznych i wybrane wyniki badań laboratoryjnych.
3
Content available remote Bezżłobkowy 1-fazowy generator małej mocy o strumieniu osiowym z magnesami trwałymi
Młot A., Korkosz M., Łukaniszyn M
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2014
|
Nr 4(104)
9--14
PL
Przedmiotem badań w niniejszym artykule jest prototyp generatora tarczowego, przewidzianego do zastosowania w małej elektrowni wiatrowej. Przedstawiono pomiary i obliczenia numeryczne ważniejszych parametrów funkcjonalnych takich jak: sprawność, moc wyjściowa, moment elektromagnetyczny i siłę magnetyczną wywieraną w kierunku osiowym na wirnik generatora tarczowego o strumieniu osiowym, z magnesami ferrytowymi. Zbudowany prototyp generatorów o 4 biegunach stojana i wirnika posiada jednofazowe uzwojenie bezżłobkowe. W badanym generatorze zastosowano magnesy trwałe o przekroju prostokątnym oraz cewki owalne. Zasadniczym parametrem generatora jest napięcie rotacji, które powinno być wystarczająco wysokie do naładowania określonej liczby akumulatorów. Do obliczeń pola magnetycznego zastosowano metodę trójwymiarową (3-D) bazujący na metodzie elementów skończonych (MES).
EN
The design and development of an axial-flux ferrite magnet slotless generator for use a small-scale wind turbine is described. The 4/4-pole and one-phase machine is designed for simplicity and ease of manufacture and consist one slotless stator disc. The generator produces approx. 12W at 1000rpm with electrical efficiency up to 46%. Because the efficiency of the machine is important, the power curve characteristics and voltage produces by generator are investigated. Finally, the finite element results are compared with measurements on a prototype. The calculated values coincide very well with the experimental results.
4
Content available remote Analiza parametrów funkcjonalnych w jednofazowym bezżłobkowym generatorze wiatrowym o strumieniu osiowym
Młot A., Korkosz M., Łukaniszyn M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2014
|
Nr 3(103)
145--150
PL
W artykule omówiono konstrukcje jednofazowych bezżłobkowych generatorów tarczowych o 8 biegunach stojana i wirnika przeznaczonych do małych elektrowni wiatrowych. W badanych generatorach zastosowano magnesy w kształcie trapezoidalnym, a także cewki trapezoidalne. Dla zobrazowania wpływu geometrii na parametry funkcjonalne generatora oraz uzyskanie wyższej wartości napięcia rotacji w uzwojeniu, dokonano modyfikacji obwodu magnetycznego jednej z analizowanych konstrukcji. Do obliczeń pola magnetycznego wykorzystano program trójwymiarowy (3-D) bazujący na metodzie elementów skończonych (MES). Zaprezentowano wyniki obliczeń numerycznych i wybrane wyniki badań laboratoryjnych.
EN
The design of a ferrite magnet generator with trapezoidal shaped permanent magnets and coils for a wind turbine is studied. Base on the 3-D finite element method the electromagnetic performances of the two generator prototypes are investigated. A simple design modification for one of the axial flux generator prototypes was investigated. The best generator is chosen from a range of designs based on increasing voltage generated by the prototypes of 8/8 – pole and one phase slotless machine. Experimental results from a small size prototype machine validate the 3-D FEA models presented, and hence give confidence in their use for design.
5
Content available Analysis of the proximity and skin effects on copper loss in a stator core
Młot A., Korkosz M., Grodzki P., Łukaniszyn M.
Archives of Electrical Engineering
|
2014
|
Vol. 63, nr 2
211--225
EN
Accurate prediction of power loss distribution within an electrical device is highly desirable as it allows thermal behavior to be evaluated at the early design stage. Three-dimensional (3-D) and two-dimensional (2-D) finite element analysis (FEA) is applied to calculate dc and ac copper losses in the armature winding at high-frequency sinusoidal currents. The main goal of this paper is showing the end-winding effect on copper losses. Copper losses at high frequency are dominated by the skin and proximity effects. A time-varying current has a tendency to concentrate near the surfaces of conductors, and if the frequency is very high, the current is restricted to a very thin layer near the conductor surface. This phenomenon of nonuniform distribution of time-varying currents in conductors is known as the skin effect. The term proximity effect refers to the influence of alternating current in one conductor on the current distribution in another, nearby conductor. To evaluate the ac copper loss within the analyzed machine a simplified approach is adopted using one segment of stator core. To demonstrate an enhanced copper loss due to ac operation, the dc and ac resistances are calculated. The resistances ratio ac to dc is strongly dependent on frequency, temperature, shape of slot and size of slot opening.
6
Content available remote Wpływ efektu zbliżeniowego i naskórkowości na straty mocy w tworniku
Młot A., Korkosz M., Grodzki P., Łukaniszyn M.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2013
|
R. 89, nr 12
44-48
PL
W artykule przedstawiono analizę strat mocy w żelazie i miedzi przy zasileniu uzwojenia sygnałem sinusoidalnym o wysokich częstotliwościach. Straty mocy wyznaczone z modelu matematycznego silnika zweryfikowano z pomiarami jakie wykonano na zbudowanym prototypie rdzenia stojana silnika komutatorowego z nawiniętym uzwojeniem. W badaniach uwzględniono wpływ efektu naskórkowości oraz efektu zbliżeniowego na straty mocy w miedzi. Głównym zagadnieniem w pracy było zbadanie wpływu pola magnetycznego połączeń czołowych uzwojeń na straty mocy, poprzez porównanie obliczeń na modelach dwuwymiarowych (2D) i trójwymiarowych (3D) opartych na metodzie elementów skończonych (MES).
EN
Accurate prediction of power loss distribution within an electrical device is highly desirable as it allows for thermal behavior to be evaluated at the early design stage. This paper focuses on the ac copper loss caused by circulating current effects in electrical machines. Two different phenomena lead to additional ac losses: skin effect and proximity effect. Skin effect is the tendency for high frequency currents to flow on the surface of a conductor and can be mitigated through the use of small conductor strands. The proximity effect is the tendency for current to flow in other undesirable patterns that form localized current loops or concentrated distribution due to the presence of a magnetic field generated by nearby conductors. To evaluate the ac copper loss within the analyzed machine a simplified approach is adopted utilizing the segmented stator topology. To minimize and show an effect of proximity and/or end-winding on the ac copper loss at presented electrical machine a number of winding arrangement are investigated. Three-dimensional and two-dimensional finite element analysis was applied to calculate a ratio of ac to dc resistant at high frequency sinusoidal current. This resistant ratio demonstrates the amount of copper loss which is increased by high frequency. The resistant ratio is strongly dependent on frequency, temperature and shape of slot and size of slot opening. The theoretical finding is compared against the experimental data of total power losses.
7
Content available remote Analiza parametrów funkcjonalnych w bezżłobkowym 3-fazowym generatorze tarczowym dla małej elektrowni wiatrowej
Młot A., Korkosz M., Łukaniszyn M.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2013
|
R. 89, nr 2b
139--142
PL
W artykule przedstawiono analizę wybranych parametrów całkowych generatora o strumieniu osiowym, którego głównym zastosowaniem będzie praca w małej elektrowni wiatrowej. Celem pracy było osiągnięcie żądanej wartości napięcia rotacji wystarczającej do ładowania baterii akumulatorów. W celu zrealizowania tego zadania, zbudowano trójwymiarowy model polowy 3-fazowego bezżłobkowego generatora bazujący na metodzie elementów skończonych (MES). Na bazie modelu polowo-obwodowego wyznaczono charakterystyki wyjściowe generatora i jego sprawność.
EN
This paper presents calculated results for integral parameters obtained on the basis of a three-dimensional model of an axial flux permanent magnet wind generator such as electromagnetic torque, induced voltage per phase, output power and generator efficiency. The axial flux (disc shape) ferrite magnet machine is an attractive alternative to radial flux (cylindrical shape) machines in wind turbine applications. The presented axial flux configuration is amenable to the low speed operation of a direct drive wind energy system. The main task of generator design is to achieve a high rectified voltage and efficiency. The main advantage of the presented construction is high efficiency, low weight, reduced system size, and noise.
8
Content available Wpływ zmiany liczby biegunów stojana na wybrane parametry funkcjonalne w bezżłobkowym generatorze tarczowym
Młot A., Łukaniszyn M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2013
|
Nr 3(100), cz. 1
169--175
PL
W artykule przedstawiono analizę wybranych parametrów funkcjonalnych prototypu jednofazowego generatora o strumieniu osiowym, przeznaczonego do zastosowania w bardzo małej elektrowni wiatrowej. W generatorze zastosowano stosunek liczby biegunów stojana do wirnika równy 8/8. Celem pracy było sprawdzenie parametrów elektromechanicznych generatora i wygenerowanie wystarczającej wartości napięcia w uzwojeniu stojana, zdolnej do naładowania baterii połączonych szeregowo akumulatorów. W tym celu opracowano trójwymiarowy model obliczeniowy oparty na metodzie elementów skończonych (MES) a następnie zweryfikowano pomiarowo wyniki obliczeń. Model obliczeniowy posłużył do wykonania modyfikacji generatora, która polegała na zwiększeniu stosunku liczby biegunów stojana do liczby biegunów wirnika do 9/8, 12/8 i 24/8. We wszystkich zmodyfikowanych wersjach generatora zwiększono liczbę faz do trzech. Dla każdej opracowanej wersji generatora wykonano analizę mocy, sprawności oraz momentu elektromagnetycznego.
EN
Design of axial-flux generators with magnets is a part of an on-going energy storage research project for wind energy applications. In this paper axial flux one-phase small power prototype of a generator with magnets is analysed. The prototype is modified to three-phase models and the number of stator poles are changed as well. The presented machines consist of slotless stator cores which are made of lamination. Electromagnetic requirements for axial-flux electric machines are achieved by doing three-dimensional finite element analyses. A three-dimensional analysis is necessary due to the nature of arrangement coils such as endwinding effect. The main goal of the electromagnetic field investigation is the achieved high induced rectifier DC voltage from the three phase winding and high efficiency.
9
Content available Wpływ efektu zbliżeniowego i naskórkowości na straty mocy w uzwojeniu silnika elektycznego
Młot A, Łukaniszyn M, Korkosz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2013
|
Nr 3(100), cz. 1
61-66
PL
W artykule przedstawiono analizę strat mocy w miedzi wywołanych efektem zbliżeniowym oraz naskórkowością przy sinusoidalnym wymuszeniu prądowym o niskich i wysokich częstotliwościach. Zbudowane dwuwymiarowe (2D) i trójwymiarowe (3D) modele obliczeniowe w programie wykorzystującym metodę elementów skończonych (MES) do obliczeń pola magnetycznego posłużyły do pokazania wpływu efektu naskórkowości oraz efektu zbliżeniowego na straty mocy w uzwojeniu z uwzględnieniem połączeń czołowych. W niniejszej pracy zbadano wpływ połączeń czołowych na wielkość strat mocy w miedzi. Dodatkowo zbadano wpływ rozmieszczenia uzwojeń o przekroju kołowym w żłobku na straty w miedzi maszyny. Do przedstawienia wielkości strat mocy w miedzi przy różnych częstotliwościach uzwojenia zasilanego ze źródła prądowego wyznaczono stosunek rezystancji przy prądzie zmiennym do rezystancji przy prądzie stałym.
EN
In this paper three-dimensional (3D) and two-dimensional (2D) finite element analysis was applied to calculate copper losses and iron losses in the armature winding at high frequency sinusoidal current. To demonstrate the amount of copper loss resistance ratio of ac resistance and dc resistance was calculated. This paper focuses on the ac copper loss caused by circulating current effects in electrical machines. There are two different phenomena that lead to additional ac losses. First is a skin effect and the second one is the proximity effect. A skin effect is the tendency for high-frequency current to flowon the external surface of a conductor and can be mitigated through the use smaller conductor strands. The proximity effect is the tendency for current to flow in other undesirable patterns that form localised current loops or concentrated distributions due to the presence of a magnetic field generated by nearby conductors [10, 11].
10
Content available Analiza wybranych parametrów całkowych bezżłobkowego 3-fazowego generatora tarczowego z podwójnym wirnikiem
Młot A., Korkosz M.
Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
|
2012
|
Vol. 66, nr 32, t. 1
164-169
PL
W artykule przedstawiono analizę wybranych parametrów całkowych generatora z podwójnym wirnikiem o strumieniu osiowym przeznaczonego do zastosowania w małej elektrowni wiatrowej. Celem pracy było osiągnięcie wymaganej wartości napięcia rotacji wystarczającej do ładowania baterii akumulatorów. W celu zrealizowania tego problemu zbudowano trójfazowy model polowy oparty na metodzie elementów skończonych (MES). Na bazie modelu polowo-obwodowego wyznaczono przebiegi czasowe, charakterystyki wyjściowe generatora oraz jego sprawność.
EN
Design of axial-flux generators with magnets is a part of on-going energy storage research project for wind energy applications. In this paper axial flux 3-phases small power generator with magnets and double rotor has been analysed. Presented machine consist slotless stator core which is made of lamination. Electromagnetic requirements of the electric machine were achieved by doing three-dimensional finite element analyses. A three- dimensional analysis was necessary by nature of arrangement coils such as end-winding effect. The main goal of electromagnetic field investigation was achieve high enough induced rectifier DC voltage from three phase winding and high efficiency.
11
Content available Analiza bezżłobkowego 3-fazowego generatora tarczowego dla małej przydomowej elektrowni wiatrowej
Młot A., Korkosz M., Łukaniszyn M.
Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
|
2012
|
Vol. 66, nr 32, t. 1
158-163
PL
W artykule przedstawiono analizę wybranych parametrów całkowych generatora o strumieniu osiowym, którego głównym zastosowaniem będzie praca w małej elektrowni wiatrowej. Celem pracy było osiągnięcie żądanej wartości napięcia rotacji wystarczającej do ładowania baterii akumulatorów. W celu zrealizowania tego zadania, zbudowano trójwymiarowy model polowy 3-fazowego bezżłobkowego generatora bazujący na metodzie elementów skończonych (MES). Na bazie modelu polowoobwodowego wyznaczono charakterystyki wyjściowe generatora i jego sprawność.
EN
This paper presents calculation results obtained on the basis of three-dimensional model an axial flux permanent magnets wind generator such as electromagnetic torque, induced voltage per phase, output power and generator efficiency. The axial flux (disc shape) ferrite magnets machine is an attractive alternative to radial flux (cylindrical shape) machines in wind turbine applications. The presented axial flux configuration is amenable to the low speed operation of a direct drive wind energy system. The main task of generator design was to achieve a high rectified voltage and efficiency. The main advantage of the presented construction is high efficiency, low weight, reduced system size, and noise.
12
Content available Iron loss and eddy-current loss analysis in a low-power BLDC motor with magnet segmentation
Młot A., Korkosz M., Łukaniszyn M.
Archives of Electrical Engineering
|
2012
|
Vol. 61, nr 1
33-46
EN
This paper considers a Brushless Direct Current (BLDC) machine prototype with six poles and 36 stator slots including a three phase double-layered distributed winding. Presented modifications of rotor construction are identified in order to achieve the best possible compromise of eddy-current losses and cogging torque characteristics. The permanent magnet (PM) eddy-current loss is relatively low compared with the iron loss; it may cause significant heating of the PMs due to the relatively poor heat dissipation from the rotor and it results in partial irreversible demagnetization. A reduction in both losses is achieved by magnet segmentation mounted on the rotor. Various numbers of magnet segmentation is analysed. The presented work concerns the computation of the no-load iron loss in the stator, rotor yoke and eddy-current loss in the magnets. It is shown that the construction of the rotor with segmented magnets can significantly reduce the PM loss (eddy-current loss). The eddy-current loss in PMs is caused by several machine features; the winding structure and large stator slot openings cause flux den sity variations that induce eddy-currents in the PMs. The effect of these changes on the BLDC motor design is examined in order to improve the machine performance. 3-D finite-element analysis (FEA) is used to investigate the electromagnetic behaviour of the BLDC motor.
13
Content available remote Wpływ kąta przesunięcia segmentów magnesów trwałych na parametry silnika BLDC małej mocy
Korkosz M., Młot A., Łukaniszyn M.
Napędy i Sterowanie
|
2011
|
R. 13, nr 12
74-80
PL
Zainteresowanie maszynami elektrycznymi z komutacją elektroniczną utrzymuje się na wysokim poziomie już od kilku lat. Ogólnie maszyny bezszczotkowe z komutacją elektroniczną są przeznaczone do napędów o regulowanej prędkości obrotowej. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy jest wysoka sprawność maszyn bezszczotkowych. Dotyczy to szczególnie maszyn, w których są wykorzystane wysokoenergetyczne magnesy trwałe (BLDC i PMSM). W maszynach, w których jako wzbudzenie wykorzystuje się magnesy trwałe, powstaje problem momentu zaczepowego oraz tętnień momentu elektromagnetycznego.
EN
In this paper, a brushless DC motor (BLDC) rotor-mounted permanent magnets is studied. The magnets are made of Neodymium Iron Boron (NdFeB), a magnetic material having high remanence, coercivity and energy. The analyzed motor produces a significant amount of cogging torque, which is the primary ripple component in the torque generated by the motor. One method of achieving cogging torque reduction is to use magnet segmentation. Three-dimensional software based on the finite element method (FEM) is used to compute mathematical models of the BLDC motor. Various numbers of magnet segments are analysed. In addition, the analysis focuses on the cogging torque, the electromagnetic torque and the back EMF constant depending on various number of magnet segments. For each number of segments the optimal location of the segments is determined to minimise cogging torque.
14
Content available Analysis of iron and eddy-current loss in low-power BLDC motor with magnet segmentation
Młot A., Korkosz M., Łukaniszyn M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2011
|
Nr 5(93)
59-64
EN
This paper considers a Brushless Direct Current (BLDC) machine prototype with six poles and 36 stator slots including a three phase double-layered distributed winding. The permanent magnet (PM) eddy-current loss is relatively small compared with the iron loss; it may cause significant heating of the PMs, due to the relatively poor heat dissipation from the rotor and results in partial irreversible demagnetization. A reduction in loss is achieved by magnet segmentation mounted on the rotor. Different number of magnet segmentation is analysed. The presented work concerns the computation of the no-load iron loss in the stator, rotor yoke and eddy-current loss in the magnets. It is shown that the construction of the rotor with segmented magnets can significantly reduce PM loss (eddy-eurrent loss). Eddy-current loss in PMs is caused by several machine features; the winding structure and large stator slot openings cause flux density variations that induce eddy-currents in the PMs. The effect of these changes to the BLDC motor design is examined in order to improve machine performance. 3-D finite-clcmcnt analysis (FEA) is used to investigate the electromagnetic behaviour of the BLDC motor.
15
Content available Analiza wpływu kąta przesunięcia segmentów magnesów trwałych na parametry silnika BLDC małej mocy
Korkosz M., Młot A., Łukaniszyn M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2011
|
Nr 5(93)
93-98
EN
In this paper, a brushless DC motor (BLDC) rotor-mounted permanent magnets is studied. The magnets are made of Neodymium Iron Boron (NdFeB), a magnetic material having high remanence, coercivity and energy. The analyzed motor produces a significant amount of cogging torque, which is the primary ripple component in the torque generated by the motor. One method of achieving cogging torque reduction is to use magnet segmentation. Three-dimensional software based on the finite element method (FEM) is used to compute mathematical models of the BLDC motor. Various numbers of magnet segments are analysed. In addition, the analysis focuses on the cogging torque, the electromagnetic torque and the back EMF constant depending on various number of magnet segments. For each number of segments the optimal location of the segments is determined to minimise cogging torque.
16
Content available remote Applications of an evolutionary algorithm in construction optimization of electrical motors
Kowol M., Młot A., Łukaniszyn M., Latawiec K.
Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
|
2010
|
z. 4
55-66
EN
This paper deals with evolutionary optimization of construction parameters for brushless DC permanent magnet (BLDC) and transverse flux (TFM) motors. For a BLDC motor permanent magnets shape parameters are optimized to provide a minimum cogging torque. It is shown that the cogging torque in the motor with the multipolar excitation of permanent magnets is reduced six times as compared with the conventional BLDC motor. For a TFM, magnetic circuit construction parameters are optimized to compromise between the high electromagnetic torque and low torque pulsations. For both motors, the evolutionary optimization algorithm is coupled with a 3D FEM program employed for precise modeling of the electromagnetic field.
PL
W artykule przedstawiono optymalizację parametrów obwodu magnetycznego bezszczotkowych silników prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDC) oraz silnika reluktancyjnego przełączalnego z zewnętrznym wirnikiem i ze strumieniem poprzecznym (transverse flux motor - TFM). W silniku BLDC optymalizowano wymiary magnesu trwałego, aby otrzymać minimalną wartość momentu od zębów (tzw. momentu zaczepowego). W pracy pokazano, że przy zastosowaniu magnesów trwałych ze zmiennym kierunkiem wektora magnetyzacji moment zaczepowy może być zredukowany sześciokrotnie, w stosunku do silnika z magnesami o radialnym kierunku wektora'magnetyzacji. W przypadku silnika TFM zadanie optymalizacji sprowadzało się do zmiany wymiarów zębów wirnika, aby otrzymać maksymalny moment elektromagnetyczny przy stosunkowo niskich jego pulsacjach. W obu zadaniach optymalizacji algorytm ewolucyjny współpracował z programem opartym na trójwymiarowej metodzie elementów skończonych (FEM), w celu dokładnego modelowania pola magnetycznego w silnikach.
17
Content available Wpływ skosu stojana na redukcję pulsacji momentu elektromagnetycznego w bezszczotkowym silniku prądu stałego
Młot A., Łukaniszyn M., Korkosz M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2010
|
Nr 88
41-45
EN
Three-dimensional and two-dimensional multi-slice models based on the finite element method for the analysis of an electromagnetic torque of permanent magnet DC motor were applied. The cogging torque and electromagnetic torque versus the rotor angle of the motors with skewed and unskewed stator core were calculated.
18
Content available Ograniczanie pulsacji momentu elektromagnetycznego w bezszczotkowym silniku prądu stałego o skośnych magnesach
Korkosz M., Młot A.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2010
|
Nr 86
105-108
EN
The intention of this paper is to look at multi-slice two-dimensional finite element modeling of a brushless DC motor with and without magnet skew. The results obtained are compared with experimental measurements on a typical machine without skew structure of the magnet. A standard approach to reducing cogging torque is to skew the magnet structure with respect to the rotor. Alternatively, the stator core can be skewed as well. This paper will consider the case of magnet skew only. From the finite element analysis (FEA) results, it shows that the brushless DC motor with 10° magnet skew angle with 5 slices had better performance than the motor with different values of skew angle. Additionally the difference between a physical machine with un-skewed magnets and a model of skewed magnet machine are shown.
19
Content available Analiza pulsacji momentu elektromagnetycznego w bezszczotkowym silniku prądu stałego z zastosowaniem skośnych magnesów
Korkosz M., Młot A.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2010
|
Nr 88
47-51
EN
The paper examine the prediction of cogging torque and electromagnetic torque in a brushless dc motor with a skewed magnet structure. The skew can readily be accounted for in a 3-D finite element (FE) model. This requires creation of a three-dimensional model with a fine mesh. I.e. a more workable alternative is to use two-dimensional multi-slice FE modeling, which comprises several cross-sections along the machine's shaft, so that each slice is a 2-D magnetic field problem. Additionally the influence of a segmented magnet rotor on the electromagnetic and cogging torque is investigated. In this case three-dimensional computations are used. The multi-slice FE model with skewed magnets and a segmented magnet rotor are used to compute cogging torque by the virtual work method. The FE simulations have been carried out with a multi-slice model comprising 5 slices and with a segmented magnet rotor comprising 2-3 segments. Using optimal magnet skew angle for a multi-slice model it has been shown that cogging torque can be reduced to 95% compared to a prototype (un-skewed motor) with the same average torque.
20
Content available Influence selected geometrical parameters on electromagnetic and cogging torque and deformation of stator core due to Maxwell forces in BLDC motor
Korkosz M., Podhajecki J., Młot A.
Prace Instytutu Elektrotechniki
|
2009
|
Z. 240
209-220
EN
This article deals with electromagnetic and cogging torque and also for stator deformation due to Maxwell forces in BLDC motor. Torque ripple is undesirable because introduces vibrations and noise. One of the main source of vibrations and noise is stator deformation due to Maxwell forces. Results were performed to establish effect change geometric parameters of BLDC machine on the electromagnetic and cogging torque and also on static deformation due to Maxwell forces using finite element program.
PL
W artykule poruszono problem wpływu wybranych wymiarów geometrycznych maszyny na wytwarzaną wartość momentu elektromagnetycznego oraz ograniczania zjawiska pasożytniczego w tej maszynie jakim jest moment zaczepowy. Moment zaczepowy jest jednym ze źródeł drgań maszyny pochodzenia magnetycznego. Dla wybranych przypadków przeprowadzono statyczną analizę przemieszczeń wybranych punktów stojana maszyny z zastosowaniem metody numerycznej. Zainteresowanie maszynami elektrycznymi z komutacją elektroniczną utrzymuje się na wysokim poziomie już od kilku lat. Ogólnie maszyny bezszczotkowe z komutacją elektroniczną są przeznaczone do napędów o regulowanej prędkości obrotowej. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy jest wysoka sprawność maszyn bezszczotkowych. Dotyczy to szczególnie maszyn w których są wykorzystane wysokoenergetyczne magnesy trwałe (BLDC i PMSM). W maszynach w których jako wzbudzenie wykorzystuje się magnesy trwałe powstaje problem momentu zaczepowego. Problem ten jest szeroko opisany w literaturze [1-6]. Moment zaczepowy wpływa bardzo niekorzystnie na pracę maszyny. Jest jednym ze źródeł pulsacji momentu elektromagnetycznego oraz dodatkowym źródłem drgań oraz hałasu pochodzenia magnetycznego. W chwili obecnej szczególna uwagę zwraca się na poziom generowanego hałasu poprzez maszyny elektryczne już w trakcie ich projektowania. Wymaga to odmiennego niż dotychczas podejścia do zagadnienia procesu projektowania. Dotychczasowy proces projektowania maszyny musi zostać uzupełniony o zaawansowaną analizę strukturalną maszyny. Jako dane wejściowe do analizy strukturalnej wykorzystuje się wyniki z analizy elektromagnetycznej [7-8]. Obliczenia wykonuje się z wykorzystaniem metod numerycznych (FEM). Odpowiedni dobór wymiarów geometrycznych ma dość istotny wpływ na wartość wytwarzanego momentu elektromagnetycznego oraz wartość momentu zaczepowego. W artykule dokonano analizy wpływu zmiany wybrany wybranych wymiarów geometrycznych na wartość średnią wytwarzanego momentu elektromagnetycznego, kształt momentu zaczepowego silnika BLDC. Dodatkowo przeprowadzono analizę deformacji stojana wywołanej siłami (Maxwella) naciągu magnetycznego poprzez obserwację przemieszczania się wybranych punktów stojana.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.