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

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Układ dwustrefowego sterowania napędu bezprzekładniowego dla tramwaju niskopodłogowego
Shchur I., Lis M., Pavliv Y., Sosnowski J.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2016
|
Nr 2 (110)
31--37
PL
W pracy proponuje się dla tramwaju o konstrukcji niskopodłogowej zastosować napęd bezprzekładniowy (NB) bazujący na maszynach synchronicznych z magnesami trwałymi (PMSM). Ze względu na ograniczoność rozmiarów takiej maszyny i niezbędną jej przeciążalność, na podstawie wyników komputerowego 2D modelowania pola magnetycznego otrzymano krzywą magnesowania maszyny i zbudowano w środowisku MATLAB/Simulink wirtualny komputerowy model PMSM z uwzględnieniem jej nasycenia magnetycznego. W wózku pociągowym specjalnej konstrukcji dla tramwaju niskopodłogowego z powodu ograniczonej przestrzeni dla instalacji 4-ch silników napędzających koła niemożliwe jest stosowanie ciągłego czujnika kątowego położenia wirnika, który umożliwiłby kształtowanie wyrównanego momentu elektromagnetycznego. Dlatego wykorzystano układ z trzech czujników Halla, zamontowanych w silniku, a dla uniknięcia pulsacji momentu elektromagnetycznego, które powodowałyby szybkie zużycie obręczy kół tramwajowych, zastosowano obserwator hybrydowy, który oblicza prędkość kątową, a także funkcje trygonometryczne sin i cos bieżącej wartości kąta położenia wirnika wg sygnałów z dyskretnych czujników Halla. Dla badań opracowanego układu dwustrefowego sterowania prędkości PMSM stworzono model komputerowy NB, który symuluje pracę cyfrowego systemu sterowania. Na modelu przeprowadzono szereg doświadczeń, które wykazały poprawność zastosowanego rozwiązania.
EN
It is proposed to apply direct electric drive (DED) based on synchronous machines with permanent magnets (PMSM) to drive of five-section low-floor tram. Given the limited size of the motor and its required overload capacity, based on the results of computer modeling of 2D magnetic field, the magnetization curve of machines was obtained and virtual computer model of PMSM was created in MATLAB/Simulink taking into account magnetic saturation of the machine. In vehicle cart designed especially for low-floor trams, the space for installation of 4 motor-wheels with DED is limited. Therefore it is impossible to use continuous angular sensor of the rotor position, which would facilitate smooth shape of electromagnetic torque. That is why Tyree Hall sensors are used. To prevent pulsation of electromagnetic torque, which would lead to rapid wearing of tram wheels’ rims, hybrid observer is applies. This observer calculates angular speed and trigonometric functions sin and cos of rotor position angle on the basis of discrete Hall sensors signals. For the study of developed two-zone speed control system of PMSM of DED, the computer model that simulates the work of a digital control system was created. Using the model, series of experiments were conducted. They showed the efficiency of the applied approach.
2
Content available remote The electromagnetic transformer of mechanical energy into heat for wind turbine
Makarchuk O., Rusek A., Shchur I., Shchur V
Przegląd Elektrotechniczny
|
2015
|
R. 91, nr 1
179-182
EN
In order to reduce the cost of stand-alone vertical axes wind turbines (VAWT) and to extend their functionality, this paper suggests accumulating wind energy in the form of heat. For this purpose a special transformer of mechanical energy into heat (TMEH) was developed, which operates on the electromagnetic principle. A simplified method for calculating the magnetic and electric fields in the work parts of the TMEH was developed. The paper gives the results of its FEM-analysis. Using the developed technique the design of pilot TMEH was optimized.
PL
Dla zmniejszenia kosztów zainstalowania siłowni wiatrowych z pionową osią obrotu (WAWT) o prace autonomicznej oraz rozszerzenie ich funkcjonalności oferowano akumulować energię wiatru w ciepłe. W tym celu opracowano specjalny przetwornik energii mechanicznej na ciepło (TMEH), który działa na zasadzie elektromagnetycznej. Stworzono uproszczoną metodę obliczania pól magnetycznych i elektrycznych w elementach konstrukcyjnych TMEH, przedstawiono wyniki FEM-analizy. Wykorzystując opracowane techniki zoptymalizowano konstrukcję projektu badawczego TMEH.
3
Content available remote Power effective work of PMSМ in electric vehicles at the account of magnetic saturation and iron losses
Shchur I., Rusek A., Mandzyuk M.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2015
|
R. 91, nr 1
199-202
EN
In this paper the improved model of permanent magnet synchronous machine (PMSM) considering iron losses and magnetic saturation is developed. The optimal dependences between projections of armature current for maximum energy efficiency of PMSM is calculated. To determine the point of transition from the first to the second zone of speed regulation, the information about the references on projections of inverter voltage is used. The simulation model of control system of PMSM for electric vehicle, which operates with maximum power efficiency at wide range of speed and is insensitive to parametric changes of PMSM, is implemented.
PL
W artukóle opracowano polepszone modeli matematyczne i komputerowe maszyny synchronicznej o magnesach trwałych (PMSM) z uwzględnieniem nasycenia magnetycznego oraz strat w żelazie. Obliczono krzywe optymalne składowych prądu twornika dla maksymalnej efektywności energetycznej pracy PMSM. W celu ustalenia punktu przejścia od pierwszej do drugiej strefy sterowania prędkości proponuje się wykorzystać informacje o zadaniu napięcia falownika. Stworzono model komputerowy układu sterowania napędem pojazdów elektrycznych na bazie PMSM, który działa z maksymalną wydajnością w szerokim zakresie prędkości obrotowej oraz jest nieczuły na zmiany parametryczne.
4
Content available remote Optimization of the design of electromagnetic transformer of mechanical energy into heat for VAWT
Makarchuk O., Rusek A., Shchur I., Klymko V.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2015
|
R. 91, nr 12
151-154
EN
Special device – electromagnetic transformer of mechanical energy into heat (ETMEH) is assigned for use in low-power autonomous wind turbines with a vertical axis of rotation (VAWT) in order for further accumulation generated from wind energy as heat. According to the results of mathematical modeling of electromagnetic and thermal processes was made a sample of ETMEH and have been carried out his experimental investigations, which have confirmed the adequacy of the developed models. The criterion was formed and a number of optimization tasks were solved, which resulted in received parameters for the number of ETMEH sizes with power up to 10 kW.
PL
Urządzenie specjalne – przetwornik elektromagnetyczny energii mechanicznej na ciepło (EPMEC) powołany do stosowania w autonomicznych siłowniach wiatrowych niskiej mocy o pionowej osi obrotu oraz dalszego gromadzenia generowanej z wiatru energii w postaci ciepła. Na podstawie wyników modelowania matematycznego procesów elektromagnetycznych i cieplnych wykonany makiet EPMEC, na którem przeprowadzono badania eksperymentalne, które potwierdziły słuszność opracowanych modeli. Założony kryterium i są rozwiązane szereg problemów optymalizacyjnych, w wyniku których otrzymano parametry dla szeregu opcji EPMEC o mocach do 10 kW.
5
Content available remote Development and simulation of special rotary transformer – contactless power transmitter and control device for a counter-rotating wind turbine
Shchur I., Rusek A., Kovalchuk A.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2015
|
R. 91, nr 2
239-242
EN
In a counter-rotating wind turbine with the vertical axis of rotation (VAWT), a special three-phase transformer was developed for contactless transmission of electric energy from the synchronous generator with permanent magnets (PMSG) and rotating rotor and stator. The halfcore of this transformer with primary and secondary windings can rotate relative one to another. One phase of such a transformer was developed, engineered, and studied. According to the results of experimental studies, its computer simulation model was designed. We built and study a general computer model of an autonomous VAWT with a three-phase rotary transformer, the secondary windings of which have taps that are switched by triaks, providing quasi optimal control of VAWT operation. The analysis of necessary amount of taps is conducted for effective work of VAWT on all range of speed of wind.
PL
W przeciwwirującej turbinie wiatrowej z pionową osią obrotu (VAWT) dla bezkontaktnego przekazywania energii elektrycznej od generatora synchronicznego o magnesach trwałych (PMSG) z wirującymi induktorem i twornikiem, opracowano specjalny trójfazowy transformator, którego połowy rdzenia z pierwotnym i wtórnym uzwojeniami mogą obracać się względem siebie. Zaprojektowano, stworzono oraz zbadano jedną fazę takiego transformatora. W wyniku badań eksperymentalnych opracowano jego model stymulacyjny komputerowy. Wybudowano ogólny model komputerowy siłowni wiatrowej z VAWT o prace autonomicznej z trójfazowym wirującym transformatorem, którego uzwojenia wtórne mają placówki przełączane za pomocą triaków przewidując quasioptymalną pracę VAWT. Przeprowadzono analizę ilości placówek niezbędnej do skutecznego działania siłowni wiatrowej na całym zakresie prędkości wiatru.
6
Content available Analysis of Methods of Electrical Load of Permanent Magnet Synchronous Generator for Small Wind Turbines
Shchur I., Rusek A., Klymko V., Gastołek A., Sosnowski J.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2015
|
Nr 1 (105)
75--81
EN
The article compares the different ways to create and regulate electrical load of synchronous generator with permanent magnets (PMSG) in the low-power wind turbines with vertical axis (VAWT). Briefly describes the methods that allow you to adjust the electromotive force of PMSG. But focuses on such in which the simplest unregulated three phase PMSG is applied, and control of electric load is carried out by means of semiconductor converters. The methods of adjusting the electrical load were relied to each other in terms of complexity and thus of realize cost and of the value and energy efficiency. As a compromise between these indicators a combined method with a low-power DC-DC-converter, which operate at low winds, and passive control –at high winds is proposed. The research was conducted by computer simulation in Matlab/Simulink.
PL
W artykule porównano różne sposoby powstawania i regulowania obciążenia elektrycznego generatorów synchronicznych z magnesami trwałymi (PMSG) w elektrowniach wiatrowych małej mocy, o pionowej osi obrotu (VAWT). Krótko opisano metody regulujące siłę elektromotoryczną PMSG. Skupiono się na metodach, w których stosuje się najprostsze trójfazowe PMSG, a regulację ich obciążenia elektrycznego prowadzi się za pomocą przetworników półprzewodnikowych. Sposoby regulowania obciążenia elektrycznego porównano pod względem efektywności energetycznej. Jako kompromis między tymi wskaźnikami zaproponowano mieszany sposób z DC-DC-przekształtnikiem małej mocy, pracującym przy niskich wiatrach i sterowaniem pasywnym – przy dużych wiatrach. Badania prowadzono z użyciem symulacji komputerowej w środowisku Matlab/Simulink.
7
Content available remote Model matematyczny dynamiki trójmasowego układu zastępczego z połączeniami sprężystymi na przykładzie odcinka linii technologicznej walcowania blach grubych
Rusek A., Shchur I., Nowak M., Patro M.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2014
|
R. 90, nr 7
127--130
PL
W artykule przedstawiono model matematyczny dynamiki trójmasowego układu zastępczego z połączeniami sprężystymi na przykładzie odcinka linii technologicznej walcowania blach grubych składającego się z klatki walcowniczej oraz rolek odbierającego samotoku transportowego z motoreduktorowymi napędami indywidualnymi o konstrukcji samonośnej mocowanymi na końcach wałów rolek. Sformułowanie modelu matematycznego oparto na równaniu Lagrange’a drugiego rodzaju. W modelu matematycznym uwzględniono sprężyste połączenia pomiędzy masami układu zastępczego z uwzględnieniem położenia elementu transportowanego. Wykonano przykładowe obliczenia symulacyjne z wykorzystaniem modelu symulacyjno-komputerowego. Wyniki obliczeniowe przykładowych stanów dynamicznych przedstawiono w formie przebiegów czasowych.
EN
This paper presents the mathematical model of a dynamics triple-mass system with elastic connections based on example of the part of a plate mill processing line with the roller table transporting line individually equipped with motors with gear reducers fixed at the ends of roller shafts. Mathematical model was based on the basis of Lagrange’s equation of the second type. In the analysis, the moment of inertia as a function of time was taken into account. This function was introduced into the system of differential equations describing the mechanical part of drive system. Considering the complex parameters of drive system the exemplary numerical calculations by using a simulation model were made. Results of simulation of computational dynamic states as time dependencies are presented.
8
Content available remote Energy-shaping optimal load control of PMSG in a stand-alone wind turbine as a port-controlled Hamiltonian system
Shchur I., Rusek A., Biletskyi Y.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2014
|
R. 90, nr 5
50--55
EN
This paper presents energy-based control system of the stand-alone wind turbine. The procedure of the control system synthesis is performed at first separately for a mechanical part considered as two-mass and an electromagnetic part – PMSG with active rectifier. Then the obtained regulators are composed together. In order to create a sensorless control system the energy-shaping control is combined with the wellknown Morimoto’s maximum power point tracking (MPPT) control. This system operates in optimal response mode that provides the improvement of energy extraction compared to Morimoto on 0.7-16% at different winds.
PL
Artykuł przedstawia syntezę systemu sterowania autonomicznej turbiny wiatrowej w oparciu o podejście energii. Procedurę syntezy przeprowadzono oddzielnie dla części mechanicznej, która jest traktowana jako układ dwumasowy, i elektromagnetycznej – PMSG z prostownikiem aktywnym. Następnie otrzymane sterowniki składają się razem. W celu stworzenia bezczujnikowego systemu sterowania, sterowanie kształtowane energetycznie połączono z klasyczną kontrolą MPPT według Morimoto. Powstały system pracuje z optymalną wydajnością, co zwiększa odbieraną energiję w porównaniu do Morimoto na 0,7-16% przy różnych wiatrach.
9
Content available remote Definition of parameters of mathematical model of PMSM for electric vehicles on the basis of computer and experimental research
Shchur I., Rusek A, Makarchuk O., Mandzyuk M.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2014
|
Nr 1(101)
147--152
EN
This paper proposes a method of determination of parameters in the equivalent circuit of a real-life Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM). These parameters are necessary for an adequate model of physical processes that take place in the machine. On the basis of a study on electromagnetic fields in the machine with FEM, the angular dependences of magnetic fluxes linked to the armature phase windings with the magnetic poles of the rotor, as well as their full flux linkages for different values of the phase currents were determined. On the basis of this piece of data, the dependencies of magnetic fluxes due to armature reaction on currents and dynamic inductances of armature windings in the orthogonal rotor reference frame d-q have been calculated. From the results of a physical experiment, the value of resistance that takes into account total loss at idle run of the PMSM (core loss, mechanical loss and loss due to cogging torque) was preset. Finally, a computer model of PMSM has been created in the Matlab/Simulink software environment. The model can be used for research and development of energy efficient control systems based on PMSM drives for electric vehicles.
XX
W niniejszej pracy zaproponowano metodę wyznaczania parametrów schematu zastępczego maszyny synchronicznej z magnesami trwałymi (PMSM), aby odpowiednio modelować procesy fizyczne, które mają miejsce w maszynie. W oparciu o badania pól elektromagnetycznych w komputerze z wykorzystaniem MES wyznaczono zależności kątowe strumieni magnetycznych skojarzonych z uzwojeniami fazowymi twornika od biegunów magnesów trwałych wirnika, jak również ich pełnego strumienia dla różnych wartości prądów fazowych. W oparciu o te dane obliczone są zależności od prądów strumieni magnetycznych od reakcji twornika oraz indukcyjności dynamiczne uzwojenia twornika w spółrzędnych prostopadłych wirnika d-q. W wyniku eksperymentu fizycznego ustawiono rezystancją symulującą całkowite utraty mocy biegu jałowego PMSM, które obejmują straty w stali, straty mechaniczne i straty w wyniku działania momentu zaczepowego maszyny. W oparciu o wyniki badań teoretycznych i doświadczalnych stworzono model komputerowy PMSM w środowisku Matlab/Simulink, który może być używany do badań i rozwoju energooszczędnych układów sterowania automatycznego napędów z PMSM w pojazdach elektrycznych.
10
Content available remote Bezprzekładniowe napędy elektryczne zawierające maszyny synchroniczne z magnesami trwałymi
Rusek A., Shchur I., Kozij V.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2014
|
Nr 1(101)
81--88
PL
Stosując uproszczone metody analizy matematycznej wyprowadzono wzory dla wskaźników elektrycznych, energetycznych oraz masowych i gabarytowych parametrów napędu elektrycznego zawierające silnik synchroniczny z magnesami trwałymi (PMSM) oraz przekładnię mechaniczną. Na podstawie uzyskanych wzorów dla układu napędowego określono wskaźniki w jednostkach względnych dla różnych wariantów układu napędowego. W rozpatrywanych układach napędowych zmieniano parametry silnika elektrycznego oraz parametry przekładni mechanicznych w odniesieniu do wielkości eksploatacyjnych układu napędowego w celu wyznaczenia wielkości dla układu napędowego bezprzekładniowego. W przeprowadzonej analizie przedstawiono zależności pomiędzy liczbą par biegunów silnika PMSM, jego sprawnością, parametrami dynamicznymi, a masą silnika o zmniejszonej liczbie par biegunów z przekładnią mechaniczną w układach napędowych o tych samych parametrach eksploatacyjnych. Obliczono przykładowe wielkości masy silnika PMSM dla układu z przekładnią mechaniczną oraz układu bezprzekładniowego z wielobiegunowym silnikiem PMSM. Opracowano wnioski porównując parametry układu z przekładnią i bezprzekładniowego, z których między innymi wynika, że stosując układ bezprzekładniowy masa silnika PMSM wzrasta około 20% przy konstrukcji 12-biegunowej w odniesieniu do układu z przekładnią mechaniczną i silnikiem PMSM o konstrukcji 2-biegunowej.
EN
With the use of simplified methods of mathematical description the equations have been developed for electrical, energetic and dynamic (time constants) indicators and the mass and bulky parameters of electric drive based on PMSM with mechanic gear. On the basis of obtained equations the mentioned indicators have been defined in relative units for different of variants of the drive system. In these drives the number of pole pairs of the motor and mechanical gear ratio, respectively, changes: from one pair up to such a number, when the machine speed is equal to the necessary speed of object, and the drive is already a gearless. In the last case, the mechanical reduction turns by electromechanical reduction. The analysis of dependences shows that, if the number of pole pairs is increased, the machine efficiency decreases, then the dynamics of the drive increases, and its overall weight is reduced. In the case of direct drive for the variant of calculation, the weight of PMSM with 12 poles is 20% higher than the total mass of the primary drive with mechanical gear. But gearless drive has such important characteristic as reliability, increased speed and accuracy of control.
11
Content available remote The Simulation Model of a Synchronous Machine with Permanent Magnets That Takes into Account Magnetic Saturation
Shchur I., Rusek A., Makarchuk O., Lis M.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2013
|
R. 89, nr 4
102-105
EN
The paper presents the methods of obtaining the parameters and characteristics of a synchronous machine with permanent magnets (PMSM) from the results of the previously conducted field electromagnetic study of a specific machine by the finite element method (FEM) in order to build a fairly accurate computer stimulation model of this machine. It shows that to model magnetic saturation, need to apply the resulting curves of magnetization by the flux of the armature reaction relative to the both d-axis and q-axis of the rotor, and this curves are invariant with respect to changes in the angle of orientation of the current vector relative to the rotor position. The results of work of simulation model are compared with the corresponding field modeling.
PL
Praca przedstawia metodę otrzymania parametrów i charakterystyk maszyny synchronicznej z magnesami trwałymi (PMSM) wykorzystując rezultaty elektromagnetycznych badań polowych konkretniej maszyny przeprowadzonych poprzednio metodą elementów skończonych (FEM) w celu stworzenia dokładnego modelu symulacyjnego tej maszyny. Pokazano, że dla modelowania nasycenia magnetycznego trzeba wykorzystać otrzymane krzywe magnesowania strumieniem reakcji twornika wzdłuż obuch d i q osi wirnika, ponadto te krzywe są inwariantne stosownie zmiany kąta orientacji wektora prądu stosunkowo pozycji wirnika. Wyniki symulacji komputerowej PMSM porównano z odpowiednim modelowaniem polowym.
12
Content available Modelowanie symulacyjno-komputerowe silnika synchronicznego z magnesami trwałymi na podstawie wyników badań polowych
Shchur I., Rusek A., Makarchuk O.
Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
|
2012
|
Nr 3(96)
189-195
EN
To develop control systems of nonlinear electromechanical systems operated on the base of a synchronous machine with permanent magnets (PMSM), particularly for high-precision dynamic systems, it is necessary to use a mathematical and computer simulation models that adequately reflect such phenomena as real law of induction distribution in the air gap, effect of armature reaction, magnetic saturation of paths of the machine's working flux, iron loss. The best way to account these phenomena is constructing 2D and 3D field models of electrical machines. However, these mathematical models with distributed parameters are complex and not suitable for fast computer simulation. The article suggests to build the simple computer models on the results of previously conducted field research. The study of PMSM with the four characteristic ways of placing of permanent magnets on the rotor is conducted and the spectral distribution of magnetic induction in air gap is estimated. On the basis of the constructed field model of electromagnetic processes in the machine's armature obtained the dependences of self and mutual inductances of phase windings versus the angle of rotor position are obtained. With the use fo the obtained results the simple mathematical model of PMSM was developed, In which the descriptions on phase and transformation to the rotor reference frames are combined. The corresponding computer model in Matlab-Simulink is developed, too. The results of simulation of machine's start obtained by the field modeling and computer simulation showed a good convergence.
13
Content available remote Estimation of electromagnetic compatibility and efficiency of the adjustable load systems of PMSG in wind turbines
Shchur I.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2011
|
R. 87, nr 1
85-90
EN
In wind turbine (WT) systems with variable angular speed of permanent-magnet synchronous generator (PMSG), the harmonic components of generator currents in transient and steady state have impact on energy efficiency. This paper investigates the nature of harmonic distortions and analyses some promising basic schemes of adjustable load systems of PMSG in WT. Simulation results are presented to illustrate the performance of the proposed systems.
PL
Generatory synchroniczne z magnesami trwałymi (PSMG), o zmiennej prędkości obrotowej, stosowane w elektrowniach wiatrowych, wytwarzają prądy, których składowe harmoniczne w stanach przejściowych i ustalonych mają wpływ na sprawność energetyczną takich generatorów. W prezentowanym artykule przedstawiono wyniki badań nad właściwościami zniekształceń harmonicznych oraz analizę wybranych podstawowych schematów układów do regulacji obciążenia PSMG. W celu zilustrowania właściwości proponowanych układów w artykule przedstawiono wyniki ich modelowania.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.