This paper presents the design and research results of a claw pole machine with hybrid excitation. This machine is excited by permanent magnets and an electromagnetic coil. Both excitation sources are located in the rotor of the machine. Additionally, the rotor is made of a laminated core. This approach facilitates the process of its construction and enables the implementation of even very complicated structure of the rotor, which would be difficult in case of making the rotor from a one piece of material. This paper presents the construction as well as the results of simulation and experimental tests of the machine prototype. The tests showed that the proposed machine has the ability to adjust the voltage in a wide range. Such as a feature could be used, for example, to increase the speed of motor operation in case of an electric vehicle application, but also to regulate the voltage in wind turbines which generators operate at varying rotor speeds resulting from changing wind speed.
PL
W pracy przedstawiono konstrukcję oraz wyniki badań maszyny kłowej ze wzbudzeniem hybrydowym. Maszyna ta jest wzbudzana od magnesów trwałych oraz cewki elektromagnetycznej. Obydwa źródła wzbudzenia znajdują się w wirniku. Ponadto wirnik ten zbudowany jest z pakietowanego rdzenia. Takie podejście ułatwia proces jego budowy i umożliwia implementację nawet bardzo skomplikowanej struktury wirnika, co byłoby utrudnione w przypadku jego wykonania z jednej bryły materiału. W niniejszym artykule przedstawiono budowę oraz wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych wykonanego prototypu maszyny kłowej ze wzbudzeniem hybrydowym. Badania pokazały, że zaproponowana konstrukcja posiada możliwość regulacji napięcia w szerokim zakresie. Taką cechę można wykorzystać zarówno do zwiększenia zakresu prędkości obrotowej przy pracy silnikowej w przypadku zastosowania w pojeździe elektrycznym, jak i do regulacji napięcia w turbinach wiatrowych, których generatory pracują przy zmiennych prędkościach obrotowych wirnika, wynikających ze zmieniającej się prędkości wiatru.
W publikacji została pokrótce przedstawiona historia ponad 70 lat działalności szczecińskiego Wydziału Elektrycznego wchodzącego w skład Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, a dawniej Politechniki Szczecińskiej. Wydział założony w 1947 r. stanowił jeden z trzech pierwszych w Szkole Inżynierskiej w Szczecinie. Następnie stał się, w efekcie jej przekształcenia w 1955 r. w Politechnikę Szczecińską, jednym z jej sześciu wydziałów. Po połączeniu Politechniki Szczecińskiej z Akademią Rolniczą w Szczecinie, od 2009 r. Wydział był jednym dziesięciu (a od 1.09.2020 r. już jedenastu) wydziałów nowej uczelni – Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. W dniu 20 maja 2017 roku miały miejsce obchody 70. rocznicy funkcjonowania Wydziału, w ramach których poza oficjalną częścią uroczystości tego roku odbył się piknik połączony z koncertem i prezentacjami partnerów przemysłowych oraz zjazd absolwentów. Jako imprezy towarzyszące odbyły się także dodatkowe panele dyskusyjne, konferencje oraz specjalne sesje naukowe.
EN
In this paper a short story of the 70 years of the Faculty of Electrical Engineering in Szczecin is presented. Starting from 1947 as one of 3 faculties founded at the Engineering School in Szczecin, it became, as a result of the school transformation in 1955, one of six Faculties of Technical University of Szczecin. Since 2009, after merging with Agricultural University, our Faculty has become one of 10 faculties of West Pomeranian University of Technology in Szczecin. At present, we teach students in three fields of study: Electrical Engineering, Automatic Control and Robotics as well as the Information and Communication Technology (ICT) with the 1st (engineering) and the 2nd (master) degrees for all three fields of study. Quality of education has been confirmed by the institutional evaluation of the Polish Accreditation Committee which has distinguished two categories: development strategy as well as material and human resources. Close relationships with industrial partners allow flexible adaptation of our study programs to the needs of industry and dynamic progress of technology. One of the methods used to achieve this goal is the Industry-Program Council of the Faculty founded in 2009 as one of the first such structures in our region. We have educated about 9.000 graduates so far, employed by various companies and public administration, not only in our region. Currently the Faculty employs about 80 persons of academic staff, including 10 professors, 17 associate professors and 3 assistant professors with habilitation degree and has nearly 900 students. High level of scientific research has been confirmed by the Committee for the Evaluation of Scientific Units awarding the "A" category for the Faculty in 2013. Our Faculty had the full academic rights in two scientific disciplines, with doctoral studies as well, being authorized to confer PhD and habilitation (DSc) degrees in Electrical Engineering as well as in Automatic Control and Robotics. Currently these rights are transferred to the university level in the new discipline: automation, electronics and electrical engineering. In 2017 we were celebrating the 70th Anniversary of our Faculty. Apart from the main celebrations on May 20th together with a picnic and alumni meeting, there were some accompanying events organized as well, such as conferences and special scientific sessions.
The paper presents a design of an axial-flux surface-mounted permanent-magnet generator with flux-regulation capability. Based on three-dimensional finite-element analysis (3D-FEA), theno-load air-gap magnetic flux density, flux-control characteristics, cogging torque and electromagnetic torque of the machine have been predicted. Simulation results of no-load back-EMF waveforms performed at different DC control coil excitationshave been compared with experimental results.
PL
W artykule przedstawiono projekt generatora tarczowego z powierzchniowo mocowanymi magnesami trwałymi z możliwością regulacjistrumienia wzbudzenia. Na podstawie trójwymiarowej analizy polowej metodą elementów skończonych (3D-MES) wyznaczono rozkład indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej, charakterystykę regulacji strumienia, moment zaczepowy oraz moment elektromagnetyczny maszyny. Symulowany przebieg napięcia indukowanego w uzwojeniach stojana w funkcji prądu DC dodatkowegouzwojenia wzbudzeniu maszyny porównano z wynikami eksperymentalnymi.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.