Zastosowanie napędów z silnikami skokowymi wymagane jest tam, gdzie konieczne jest precyzyjne ustalenie pozycji elementu urządzenia wykonującego ruch. Modelowanie każdego silnika skokowego składa się z równań równowagi napięć i równania równowagi momentów. Na bazie zaproponowanego modelu matematycznego silnika skokowego można zbudować model symulacyjny, który może dostarczyć wielu informacji o pracy napędu przed jego zbudowaniem. Poniższa praca pokazuje model matematyczny silnika skokowego uwzględniający równania równowagi mechanicznej i elektrycznej. W modelu tym nie uwzględniano zjawisk cieplnych.
EN
The use of step-motor drives is required where it is necessary to precisely determine the position of the device component performing the movement. The modeling of any stepping motor consists of the equilibrium equations of voltages and the equilibrium equation of moments. Based on the proposed mathematical model of a stepping motor, a simulation model can be built, which can provide a lot of information about the operation of the drive before it is built. The following work shows a mathematical model of a stepping motor taking into account the equilibrium equations of mechanical and electrical equilibrium. Thermal phenomena were not considered in this model.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The use of step-motor drives is required where it is necessary to precisely determine the position of the device component performing the movement. The modeling of any stepping motor consists of the equilibrium equations of voltages and the equilibrium equation of moments. Based on the proposed mathematical model of a stepping mo-tor, a simulation model can be built, which can provide a lot of information about the operation of the drive before it is built. The following work shows a mathematical model of a stepping motor taking into account the equilibrium equations of mechanical and electrical equilibrium. Thermal phenomena were not considered in this model.
PL
Zastosowanie napędów z silnikami skokowymi wymagane jest tam, gdzie konieczne jest precyzyjne ustalenie pozycji elementu urządzenia wykonującego ruch. Modelowanie każdego silnika skokowego składa się z równań równowagi napięć i równania równowagi momentów. Na bazie zaproponowanego modelu matematycznego silnika skokowego można zbudować model symulacyjny, który może dostarczyć wielu informacji o pracy napędu przed jego zbudowaniem. Poniższa praca pokazuje model matematyczny silnika skokowego uwzględniający równania równowagi mechanicznej i elektrycznej. W modelu tym nie uwzględniano zjawisk cieplnych.
Research and development help improve the reliability of EVs range, battery capacity, and trouble-free charging (or service). These factors affect consumers’ interest in EVs. The quality of EV use can be supported by a modern technology called Energy Assistant (EA). The task of EA is to inform the driver about the current range, the necessity to recharge the batteries, and so on to avoid a critical situation. The main aim of this article was to investigate factors and input parameters for the proposal of EA. The Edison EV designed at the University of Žilina, was used for experimental work under real conditions and in an accredited lab with MAHA equipment.
Today, with the longing for smart and sustainable transportation, the elevator industry has undergone major metamorphism in the field of control algorithm, electric drive, and the motor. Amongst these, regenerative drive (RD) plays a pivotal role in making elevator technology more energy efficient. Rather than wasting the recovery energy from the machine as heat, RD recovers it as green energy. Conventional direct current (DC) motors ruled the elevator industry for many years and were adopted as standard type of elevator motors. But with the advancement in electric drive technology, alternating current (AC) motors, especially induction motors, flourished in the later part. Recently with the introduction of Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSM) technology, the elevator revolution began in terms of power quality, ride quality, and green energy. Likewise, contrasted with different types of vertical transportation machines, PMSMs have better powerful execution, compact size, and higher system-level efficiency. Recently, with the rapid improvement in intensity hardware, utilization of rare earth magnetic materials, and indubitably advanced research, PMSM has rapidly changed systems globally. PMSM is a multivariable, nonlinear, and high-coupling framework. The torque and stator current present a unique capacity connection. Attractive fields can be decoupled to gain decent power outcomes. With the presentation of regenerative PMSM, electrical drives coupled to system integrated frameworks for recovery energy has enhanced savings in power consumptions.
The paper presents the reasons for launching the efforts aimed at implementing the lowemission rail vehicles. A short history of development of the hydrogen-powered drive solutions is described. It has been pointed out that implementation of hydrogen-powered rail vehicles results in simultaneous development of production and distribution of this fuel. The qualities of new energy sources suitable for use in the rail vehicles are depicted, while further part of the paper presents the rail vehicles already implemented in the world. Another part of the article pertains to domestically undertaken measures related to hydrogen propulsion. Due to topicality of the National Reconstruction Plan, the excerpts from its provisions related to hydrogen production and modern rail transport have been mentioned. The following chapter is devoted to economic aspects, while the last one to measurable environmental benefits resulting from the use of the hydrogen traction. Another part of the paper will be published in the next issue of the Rail Vehicles.
PL
W artykule przedstawiono powody uruchomienia działań mających na celu wdrożenie niskoemisyjnych pojazdów szynowych. Opisano krótką historię rozwoju napędów zasilanych wodorem. Zwrócono uwagę, że wdrożenie do eksploatacji pojazdów szynowych zasilanych wodorem wiąże się z równoczesnym rozwojem produkcji i dystrybucji tego paliwa. Zostały opisane cechy nowych źródeł energii do stosowania w pojazdach szynowych, a w kolejnej części artykułu zaprezentowano pojazdy szynowe wdrożone na świecie. Następna część artykułu dotyczy podjętych w kraju działań związanych z napędami wodorowymi. Ze względu na aktualność tematu Krajowego Planu Odbudowy przytoczone zostały fragmenty jego zapisów dotyczące produkcji wodoru i nowoczesnego transportu szynowego. Dalszy rozdział został poświęcony aspektom ekonomicznym, a ostatni wymiernym korzyściom dla środowiska z zastosowania napędów trakcyjnych zasilanych wodorem. Druga część artykułu zostanie opublikowana w następnym numerze Pojazdów Szynowych.
In recent years, electric and hybrid vehicles have taken more and more attention due to their apparent advantages in saving fuel resources and reducing harmful emissions into the environment. Even though electric vehicles can solve the ecological problem, their operation is faced with a number of inconveniences associated with a limited driving distance from a single charge due to limited storage of energy from an independent power source and a lack of the required service and repair infrastructure. In hybrid and electric vehicles one of the main parameters is the curb weight, which affects energy consumption, vehicle speed, stability, controllability and maneuverability. In this regard, leading car manufacturers use parts with a low specific weight (non-metallic, aluminum alloys, etc.) in the design and also exclude some units from the design. Due to these technical solutions, the vehicle's operating is improved. One of the groups of parameters to be defined when designing a new electric vehicle is the parameters relating to the electric motor. The purpose of the article is determination of the mechanical characteristics of a two-rotor electric motor during magnetic flux control and assessment of the possibility of organizing the drive of the drive wheels of the vehicle. The electric motor has two mechanically independent outputs. For the study, an electrical equivalent diagram has been developed for the given two-rotor electric motor. A simulation model of the equivalent diagram has been built. Simulating the interaction processes of the rotors with the stator made it possible to obtain data for building the mechanical characteristics for each output of the electric motor. Analysis and processing of the mechanical characteristics data of the electric motors showed the conformity and the range of changes in the torque on each of the rotors when changing their slip and revolution, which are required when building algorithms for the operation of electric motor control systems as part of drives for various purposes. Analysis of the simulation results made it possible to assess the possibility of using the considered two-rotor electric motor for the drive of drive wheels in an electric and hybrid wheeled vehicle.
When harvesting plant mass by forage harvesters for haylage, maize of high ripeness for silage, etc., one of the tasks is to increase the efficiency of the use of vehicles by increasing the quantity of transported growing mass, which is achievable with proper compaction and uniform distribution of the vehicle bunker. This is facilitated by the use of an active visor with a return movement located on the silo line of the forage harvester. The results of theoretical studies on optimization of operation modes and improving the design of active visor are presented. The options for a smooth and continuous control of the working stroke of the active visor located on the silo line of forage harvester are developed. When harvesting vegetable mass with forage harvesters for haylage, corn of wax ripeness for silage, etc.one of the tasks is to increase the efficiency of using vehicles by increasing the amount of transported plant mass, which is achievable if it is properly compacted and evenly distributed over the vehicle body. This is facilitated by the use of an active visor, i.e. a visor with a return movement on the silo of the forage harvester. Theoretical studies on optimizing operating modes and improving the design of the active visor on the silo of the forage harvester were carried out in accordance with the provisions of classical mechanics. Four basic schemes for controlling the working stroke of the visor are structurally justified. The use of the proposed control concepts and active visor designs allows you to control the process of uniform and homogeneous loading of vehicles when harvesting grasses for silage by forage harvesters.
PL
Podczas zbioru kukurydzy na kiszonkę w stadium dojrzałości woskowej za pomocą sieczkarni do sianokiszonki jednym z zadań jest zwiększenie wydajności użytkowania pojazdów przez zwiększenie ilości transportowanej masy roślinnej. Można to osiągnąć w warunkach odpowiedniego zagęszczenia i równomiernego rozłożenia masy na nadwoziu pojazdu. Ułatwia to użycie elementów roboczych sieczkarni. Teoretyczne badania dotyczące optymalizacji trybów pracy i poprawy konstrukcji elementów roboczych sieczkarni przeprowadzono zgodnie z zasadami mechaniki klasycznej. Cztery podstawowe schematy kontroli udaru elementu roboczego są strukturalnie uzasadnione. Zastosowanie proponowanych obwodów sterowania i konstrukcji elementu roboczego pozwala kontrolować proces równomiernego ładowania pojazdów podczas zbioru masy roślinnej.
W artykule przedstawiono koncepcję napędu pośredniego typu T-T (taśma-taśma), przewidzianego do zastosowania w eksploatowanych już przenośnikach taśmowych, lub w nowych, o znacznej długości. W taśmowym napędzie pośrednim wykorzystuje się sprzężenie cierne pomiędzy cięgnem pędzącym (cięgno górne przenośnika pomocniczego) i cięgnem pędzonym (cięgno górne przenośnika głównego). Docisk współpracujących cięgien zapewniają siły grawitacji taśmy pędzonej i urobku.
EN
The article presents the concept of an indirect drive type T-T (tape-tape), intended for use in alreadyused belt conveyors, or in new, of considerable length. The belt intermediate drive uses frictional coupling between the rifle bar (top link of the auxiliary conveyor) and the pulled rod (top link of the main conveyor). The pressure of cooperating tendons is ensured by gravitational forces of the conveyor belt and spoil.
In the paper the investigations performed at the Division of Mechtronic Devices at Poznan University of Technology in the area of application of both: smart materials in electro-hydraulic and electro-pneumatic valves, and new methods to control of hydraulic servo drives, are presented. In a first part the piezo bender actuator is shortly described and its application in servo valve is proposed. This actuator replaced the torque motor in the available on the market servo valve. The new valve simulation model is proposed. The simulation and investigations results of the servo valve with the piezo bending actuator are included. In the next part of the paper the application of piezo tube actuator in flapper-nozzle pneumatic valve is described. The test stand and investigations results are presented. Later, in the article, the Model Following Control (MFC) and Fractional order Control (FoC) methods are described. Their application in control of electrohydraulic servo drive is proposed. Some investigations results are included in the paper, showing the advantages of those control methods.
This paper presents mathematical methods to develop a high-efficiency and real-time driving energy management for a front-and-rear-motor-drive electric vehicle (FRMDEV), which is equipped with an induction motor (IM) and a permanent magnet synchronous motor (PMSM). First of all, in order to develop motor-loss models for energy optimization, database of with three factors, which are speed, torque and temperature, was created to characterize motor operation based on HALTON sequence method. The response surface model of motor loss, as the function of the motor-operation database, was developed with the use of Gauss radial basis function (RBF). The accuracy of the motor-loss model was verified according to statistical analysis. Then, in order to create a two-factor energy management strategy, the modification models of the torque required by driver (Td) and the torque distribution coefficient (β) were constructed based on the state of charge (SOC) of battery and the motor temperature, respectively. According to the motor-loss models, the fitness function for optimization was designed, where the influence of the non-work on system consumption was analyzed and calculated. The optimal β was confirmed with the use of the off-line particle swarm optimization (PSO). Moreover, to achieve both high accuracy and real-time performance under random vehicle operation, the predictive model of the optimal β was developed based on the hybrid RBF. The modeling and predictive accuracies of the predictive model were analyzed and verified. Finally, a hardware-in-loop (HIL) test platform was developed and the predictive model was tested. Test results show that, the developed predictive model of β based on hybrid RBF can achieve both real-time and economic performances, which is applicable to engineering application. More importantly, in comparison with the original torque distribution based on rule algorithm, the torque distribution based on hybrid RBF is able to reduce driving energy consumption by 9.51% under urban cycle.
In tumbling mill drives, increased dynamic loads may occur in open gearing, which may cause an increase in the vibratory activity of the drive assembly and in dynamic loads in the mechanical drive system as a whole. Today, no adequate method is available for calculating the dynamic loads in the open gearing of tumbling mills. The article is devoted to the development of a method for dynamic load calculation, which takes into account the parameters of the drive system. The authors have proposed a mathematical model and a technique that allows for the identification of dynamic loads from experimental data and controlling the vibratory activity of the mechanical drive system of a tumbling mill at the design stage.
This article presents impact of control strategies for efficiency of pneumatic-hydraulic drive. The article is continuation of previous article where impact of control algorithm for characteristics of pneumatic-hydraulic drive is presented.
PL
Artykuł przedstawia wyniki eksperymentu prezentującego wpływ metody sterowania na sprawność pneumatyczno-hydraulicznej jednostki napędowej. Artykuł jest kontynuacją wcześniejszych prac, gdzie prezentowano wpływ algorytmu sterującego na charakterystyki pneumatyczno-hydraulicznej jednostki napędowej.
Pneumatic-hydraulic drive was tested with use methods found in planning experiments book. The research object was impact of control parameters for duration of compression and decompression gas in pneumatic-hydraulic converter. Collected data will be used for identification of real object and compare its behaviour with simulation model.
PL
Pneumatyczno-hydrauliczną jednostkę napędową przetestowano z wykorzystaniem metod planowania eksperymentu. Badano wpływ parametrów sterowania na czas trwania sprężania i rozprężania gazu w pneumatyczno-hydraulicznym konwerterze. Zebrane dane posłużą do identyfikacji obiektu rzeczywistego i porównanie procesów do modelu symulacyjnego.
W artykule przedstawiono problematykę koparek hydraulicznych, głównie jednonaczyniowych. Autor opisał podstawowe rodzaje i odmiany stosowanych koparek jednonaczyniowych, kładąc nacisk na zagadnienia związane ze sterowaniem i stosowanymi rodzajami napędu w koparkach. W artykule omówiono również normy charakteryzujące parametry koparek. Artykuł zakończony jest podsumowaniem, w którym przedstawiono między innymi rodzaje osprzętu i podwozi, w jakie wyposażone są koparki.
EN
The article presents the issues of hydraulic excavators, mainly one-bucket ones. The author have described the basic types and varieties of single-bucket excavators, placing emphasis on issues related to control and the types of propulsion used in excavators. The article also discusses the standards characterizing the parameters of excavators. The summary presents, among others, the types of accessories and chassis in which excavators are equipped.
The energy management is a serious issue in the platforms of mobile robots, and especially walking robots. The solutions are sought so as to obtain the furthest possible range with the energy resources at the disposal. Properly adjusted configuration of the drives and the manner of energy management has a key impact on effectiveness of the drives. The article presents the most important features of the basic driving systems, possible configurations, and steering manners along with the assessment of their effectiveness. The article will present classical and hybrid drives. The authors present a sample analysis of energy “costs” of steering for the selected systems. The analysis will be supported with results of the simulation performed with the use of constructed computer models. The guidelines for designing of the systems for walking platforms will be proposed, enabling to obtain high dynamics and energy efficiency of the system.
Właściwości energoelektronicznego przemiennika częstotliwości stosowanego w napędzie elektrycznym, w stanach zdarzeń awaryjnych, decydują o bezpieczeństwie i zjawiskach zachodzących w układzie napędowym. Reakcja i odporność przemiennika częstotliwości na zdarzenia awaryjne w torze prądowym napędu, zachodzące przypadkowo, są analizowane w artykule. Zaproponowano stanowisko badawcze wymuszające awaryjne stany pracy przemiennika częstotliwości, zarówno po jego stronie zasilania, jak i silnikowej. Omówiono wyniki badań wpływu tych wymuszeń na pracę przemiennika częstotliwości.
EN
The power electronics properties of frequency voltage converters used in electric drives in emergency events, decide about safety and phenomena occurring in the electric drive system. Reaction and resistance of the frequency converter to emergency events in the drive current path, occurring accidentally, are analyzed in the article. In the article a test stand has been proposed forcing emergency operation of the frequency converter, so on the side of its power supply and motor. Here is discussed the results of research of these impacts on frequency converter operation in drive system.
The article presented tested algorithms control pneumatic-hydraulic drive, which was installed in ATV vehicle. Showed results of experiments and to analysed impact of control rules for waveforms pressure of gas in pneumatic-hydraulic accumulators. Authors observe that registered experiment data are similar to data from simulation model described in earlier works.
PL
Artykuł przedstawia testowane algorytmy sterujące pracą pneumatyczno-hydrauliczną jednostką napędową, która zainstalowana jest na pojeździe typu ATV (potocznie quad). Przedstawiono przebieg przeprowadzonych eksperymentów oraz przeanalizowano wpływ reguł sterowania na przebiegi ciśnień w akumulatorach pneumatyczno-hydraulicznych. Wykazano, że zarejestrowane dane są spójne z danymi uzyskanymi w badaniach symulacyjnych opisanych we wcześniejszych pracach.
Komunikacja miejska jest podstawowym środkiem transportu w coraz bardziej zatłoczonych miastach. Niestety źródło zasilania autobusów miejskich – silniki spalinowe, powodują znaczącą emisję substancji szkodliwych spalin. Coraz więcej ich producentów stara się opracowywać technologie, które przeciwdziałają nadmiernej emisji substancji szkodliwych. Artykuł stanowi przegląd dostępnych technologii napędu i zasilania autobusów komunikacji miejskiej wykorzystujących alternatywne napędy i paliwa, funkcjonujących na rynku oraz przewidywanych rozwiązań, które za parę lat najprawdopodobniej będą szerzej oferowane. Zmniejszanie bowiem emisji substancji szkodliwych z sektora transportu, który odpowiadał za około 16% emisji CO2 z całej gospodarki w Polsce już w 2010 r., jest istotną kwestią.
EN
Public transport is the primary means of transport in an more and more crowded cities. Unfortunately, power source of citi buses - internal combustion engines, causing significant emissions pollutant from exhaust. More and more buses manufacturers are trying to develop technologies that prevent excessive exhaust emissions. The article is an overview of available drive technology and supply public buses using alternative drives and fuels, operating on the market and the solutions envisaged, which in a few years are likely to be more widely available. Reducing fact, emissions from the transport sector, which accounted for about 16% of CO2 emissions from the whole economy in Poland as early as 2010., is an important issue.
W artykule zamieszczono rozważania na temat implementacji budowanego układu napędowego z zasilaniem hybrydowym w pojeździe testowym. Przedstawiono schemat ideowy opisujący zasadę działania układu napędowego, koncepcje rozwiązań konstrukcyjnych modernizacji ramy pojazdy oraz proces wyboru najkorzystniejszego rozwiązania ze względu na przyjęte kryteria.
EN
The article discusses the implementation of the hybrid power transmission system in the test vehicle. A schematic diagram describing the principle of the power transmission system operation, concepts of structural Solutions of vehicle frame modernization and the process of choosing the best solution due to the accepted criteria are presented in the paper.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono konstrukcję i wybrane wyniki badań bezszczotkowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi przeznaczonego do napędu przemysłowego mieszadła granulatu tworzyw sztucznych. Obliczenia obwodu magnetycznego silnika przeprowadzono w programie FEMM 4.2. Do budowy stojana silnika wykorzystano typowe blachy o symbolu 100D, zaś wirnik wykonano w postaci stalowego walca, na którym przyklejono neodymowe magnesy segmentowe. W silniku zastosowano optyczne czujniki położenia wirnika przysłaniane wirującą przysłoną. Silnik zasilany jest z niskonapięciowego falownika zbudowanego na bazie specjalizowanego układu sterowania. Wymagany w mieszadle duży moment obrotowy uzyskano przez zastosowanie przekładni ślimakowej o przełożeniu 25:1.
EN
The paper presents the construction and chosen testing results of DC brushless motor used to drive industrial stirrer. The FEMM 4.2. has been used to perform calculations for magnetic circuit of the motor. The stator of the motor has been made of the steel sheets 100D and the rotor has been made of steel cylinder with neodymium magnets being glued. The motor is fitted with optic position sensors shielded by shutter. The motor is supplied by low voltage converter based on special integrated circuit. High torque required has been obtained using worm gear of the ratio 25:1.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.