This paper deals with the modelling of traction linear induction motors (LIMs) for public transportation. The magnetic end effect inherent to these motors causes an asymmetry of their phase impedances. Thus, if the LIM is supplied from the three-phase symmetrical voltage, its phase currents become asymmetric. This effect must be taken into consideration when simulating the LIMs’ performance. Otherwise, when the motor phase currents are assumed to be symmetric in the simulation, the simulation results are in error. This paper investigates the LIM performance, considering the end-effect induced asymmetry of the phase currents, and presents a comparative study of the LIM performance characteristics in both the voltage and the current mode.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedmiotem pracy jest silnik indukcyjny liniowy, jednostronny z litym uzwojeniem bieżnika. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń uzyskane na podstawie opracowanego w przestrzeni 2D, parametrycznego modelu polowego tej maszyny. Zastosowanie wymuszenia harmonicznego w modelu polowym umożliwia obliczenie m.in. prądów wirowych płynących w uzwojeniu bieżnika oraz sił elektromagnetycznych powstających w silniku.
EN
In this paper was presented result of 2d field modeling. One-side linear induction motor with secondary solid windings was modeling. As the result of FEM modeling is selected characteristics of linear induction motor.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule skoncentrowano się na opisie modeli strat mocy podstawowych urządzeń napędu: silnika liniowego i bezstykowego układu zasilania pojazdu. Model silnika indukcyjnego liniowego wyprowadzono poprzez przekształcenia uproszczonego modelu silnika obrotowego. Przyjęto m.in. sposób określenia charakterystyk naturalnych silnika przy zastosowaniu wzoru Kłosa. Model strat mocy układu zasilania wyprowadzono poprzez przekształcenie modelu transformatora. Przyjęto przy tym, że transformator CET jest transformatorem powietrznym pracującym w stanie rezonansu. Artykuł zakończono przedstawiając mapy sprawności urządzeń. W przyszłości planuje się wykorzystanie tego typu map w obliczeniach optymalizacyjnych parametrów układu napędu.
EN
The paper on modelling the power losses in PRT drive system is part of research into the possibility of using PRT system for the conditions of urban transport, which in the 2009-2015 period was carried out in the framework of the "Eco-Mobility" project implemented under the Innovative Economy Operational Programme co-financed by the European Regional Development Fund. The completed elements of the system in the form of a scaled experimental track and a real-size vehicle prototype were demonstrated on the website http://www.eco-mobilnosc.pw.edu.pl/. The work started at the time is currently continued in order to develop the design of the power and propulsion system for actual-size vehicles. The adopted systemic solution is innovative: a linear induction motor and a contactless dynamic power supply system. The purpose of the contactless power supply system is to improve the security of passengers and pedestrians who can move in the vehicle powering area. The article focuses on the description of power loss models of basic power equipment: linear motor and contactless power supply system of the vehicle. The model of linear induction motor is derived by transforming a simplified model of a rotary engine. Certain assumptions were made, such as the determination of natural characteristics of the engine using the Kloss formula. The power loss model of the power supply system was derived by converting a transformer model. It was assumed that a CET transformer is an air transformer operating in a resonance state. The article is completed by efficiency maps of the devices. In the future it is planned to use this type of maps in the calculation of optimization parameters of the drive system.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents thermal calculations and tests of a linear induction motor for a model of a personal rapid transit vehicle drive. Various air and liquid cooling systems are analyzed. Laboratory test results of selected solutions are presented. The thermal equivalent circuit model of selected solutions were made. The calculation results were compared with the test results and the most effective solution was selected.
PL
Praca dotyczy obliczeń i badań cieplnych indukcyjnego silnika liniowego przeznaczonego do napędu modelu pojazdu systemu Personal Rapid Transit. Przeanalizowano różne układy chłodzenia powietrznego oraz cieczowego. Przeprowadzono badania wybranych rozwiązań układu chłodzenia na rzeczywistym układzie. Wykonano modele matematyczne w postaci sieci cieplnej wybranych rozwiązań. Wyniki badań porównano z wynikami obliczeń oraz wybrano najefektywniejsze rozwiązanie układu chłodzenia rozpatrywanego silnika liniowego.
This paper considers the feasibility of different technologies for an electromagnetic launcher to assist civil aircraft take-off. This method is investigated to reduce the power required from the engines during initial acceleration. Assisted launch has the potential of reducing the required runway length, reducing noise near airports and improving overall aircraft efficiency through reducing engine thrust requirements. The research compares two possible linear motor topologies which may be efficaciously used for this application. The comparison is made on results from both analytical and finite element analysis (FEA).
It has been proposed that a novel maglev transport system uses both of the attractive force and thrust force of the Linear Induction Motor (LIM). In our proposal, these two forces will be controlled by two different frequency components. One of the frequency components is synchronous with the motor speed (fm). Another frequency component is drive frequency (fd). Our proposed system enables the independent and simultaneous control of the attractive and thrust force of LIM. Each value of the attractive and the thrust force generated by fm and fd must be identified in order to design that LIM control system. For these purpose, a disc-shaped LIM has been developed as an experimental equipment. The force profiles, especially around zero slip, have been analyzed under experimental conditions.
The drive train of a small scale magnetically levitated train reveals the principles of a mechatronic system and offers challenges related to design, construction and control. Therefore, it is used at the Institute of electrical Machines (IEM) of the RWTH Aachen University as a demonstrator for engineering solutions. Instead of being a part of a static predefined student laboratory, the small scale magnetically levitated train is part of dynamic individual student projects. This approach provides the advantage that the students are directly involved in the engineering process and gain motivation out of their personal ideas becoming reality.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Praca dotyczy obliczeń i badań cieplnych indukcyjnego silnika liniowego przeznaczonego do napędu modelu pojazdu systemu Personal Rapid Transit. Przeanalizowano różne układy chłodzenia powietrznego oraz cieczowego. Przeprowadzono badania wybranych rozwiązań układu chłodzenia na rzeczywistym układzie. Wykonano modele matematyczne w postaci sieci cieplnej wybranych rozwiązań. Wyniki badań porównano z wynikami obliczeń oraz wybrano najefektywniejsze rozwiązanie układu chłodzenia rozpatrywanego silnika liniowego.
EN
This paper presents the thermal calculations and tests of linear induction motor for model of the Personal Rapid Transit vehicle drive. Various air and liquid cooling systems are analyzed. The laboratory test results of selected solutions are presented. The thermal equivalent circuit model of selected solutions were made. The calculation results were compared with the test results and the most effective solution was selected.
W artykule przedstawiono metodykę i technikę oraz wybrane wyniki badań eksperymentalnych modelu silnika asynchronicznego liniowego - SIL. Silnik ten jest modelem laboratoryjnym silnika tego samego typu stosowanego do napędu zautomatyzowanego transportu osobowego PRT. Przedstawione wybrane wyniki badań eksperymentalnych obejmują: eksploatacyjne parametry elektryczne, dynamiczne, efekty termiczne i elektromagnetyczne zachodzące w silniku. Wyznaczone charakterystyki eksploatacyjne i przebiegi wielkości kinematycznych zostały opracowane w nowoczesnym systemie pomiarowym. W systemie pomiarowym zastosowano przetworniki pomiarowe, przetworniki sygnałów A/C z oprogramowaniem w środowisku obliczeniowym LabVIEW. Należy podkreślić, że dzięki nowoczesnym systemom pomiarowym można znacznie rozszerzyć metodykę pomiarów w znaczeniu wyznaczania wieloparametrycznych charakterystyk oraz usprawnić procedury pomiarowe.
EN
The paper presents experimental results from a model of linear induction motor - LIM. A methodology and technique of conducting the experiments are presented together with measured results. Application of LIM to automated people mover called Personal Rapid Transit (PRT) is being taken into account. Presented measured results contain following problems: electrical characteristics and dynamic thermal and electromagnetic effects. Found exploitation characteristics together with waveforms of kinematic quantities are taken using modern measurement system based digital signal processing implemented in LabVIEW environment. It has to be emphasized that, thanks to usage of such system, the methodology of experimentation with an electric motor can be significantly extended. Especially, when multiparametric characteristics are analyzed.
W artykule przedstawiono projekt i konstrukcję silnika asynchronicznego liniowego -SIL, który jest modelem laboratoryjnym silnika tego samego typu do napędu zautomatyzowanego transportu osobowego - PRT. Model ten posłużył do: weryfikacji schematów projektowych tego typu sinika, przetestowaniu nowoczesnych układów zasilania składających się z bezstykowych transformatorów wysokoczęstotliwościowych i przekształtników o regulowanej częstotliwości i napięciu oraz przetestowaniu logistyki i sterowania jazdy wagoników w warunkach laboratoryjnych. Opracowane metody obliczeń bazują na modelach obwodowych i polowych maszyn elektrycznych. Na ich podstawie można wyznaczyć parametry konstrukcyjne silnika, parametry obwodowe oraz charakterystyki eksploatacyjne. Skonstruowany model silnika jest przystosowany do wszechstronnych badań eksperymentalnych. Opracowane metody obliczeń projektowych mogą być rozszerzone na przypadki rzeczywistych konstrukcji.
EN
The paper presents a design of a linear induction motor - LIM, which is a reduced scale model of propulsion machine used for an automated people mover called PRT. The model was built in order to verify design schemes of such kind of electrical motors, together with examination of other PRT system components such as: contact less power supply systems, frequency converters as well as logistics and vehicle fleet management procedures. Created design schemes are based on equivalent circuits and field models of linear induction machines. Achieved methods result in construction parameters, equivalent circuit model values as well as exploitation characteristics. Designed experimental model allow conducting versatile experiments. Proposed calculation methods can be extended by real design cases.
W pracy przedstawiono system pomiarowy oraz metodę wyznaczania przestrzennego rozkładu indukcji w szczelinie silnika indukcyjnego liniowego. Opisano sposób rejestracji czasowo-przestrzennego rozkładu indukcji. Zaprezentowano metodę przekształcenia sygnałów pomiarowych i ich analizę w celu wyznaczenia przestrzennego rozkładu indukcji oraz wyznaczenia harmonicznych przestrzennych. Na podstawie wprowadzenia parametrycznej zmienności czasu w formie kąta fazowego dokonano wizualizacji pomierzonych sygnałów w formie animacji przebiegu czasowo-przestrzennego.
EN
In this work a measurement system and method for calculating the spatial air gap field distribution in linear induction motor is presented. Way of recording the instantaneous air gap flux density distribution is described. Method of converting the measured signals to obtain the spatial air gap flux density distribution and spatial harmonics is presented. Based on the introduction of parametric variation of time in the form of chase angle, the animation of instantaneous air gap field distribution was generated.
The paper presents state–of–the–art in the mechatronics area, describes the comprehensive problems and trends of future development. Some selected issues concerning mechatronic servodrives are discussed, among which attention is paid to gearless drives with linear motors both asynchronous and synchronous and with high-energy permanent magnets. Then the results of steady-state and transient analysis are reported, and positive and negative features of both type of motors are displayed. In the summary the conclusions are formulated and the Authors have stated that currently the mechatronics area covers various spheres of industry and socio-existential human life.
Przedstawiono analizę procesów cieplnych w silniku indukcyjnym liniowym o regulowanej częstotliwości z wykorzystaniem metody polowej i detalizowanych zastępczych schematów cieplnych.
EN
The paper presents an analysis of thermal processes in adjustable lrcquency linear induetion motors madę using field method and detailed equivalent thermal circuits.
Na początku artykułu, we wprowadzeniu przypomniano, że w numerze 6'2008 (81) Śląskich Wiadomości Elektrycznych, autor opublikował krótką historię silników indukcyjnych liniowych, omówienie ich budowy i właściwości, informacje o zastosowaniu w różnych napędach i informacje o pracach nad silnikami liniowymi i ich produkcją w kraju. Następnie artykuł omawia kolejno superszybkie koleje elektryczne z tradycyjnym napędem, zagadnienie lewitacji magnetycznej i jej wykorzystania w kolejnictwie oraz zastosowanie silników liniowych w napędach trakcyjnych.
EN
On the beginning of the article, in the introduction, it is the recollection, that the Author published in number 6'2008(81) of Silesian Electrical Journal the short history of linear induction motors, discussing of their construction, giving information of features of linear motors in some different drives and information of the scientific works on linear induction motors and on their production in Poland. Then, the article discusses by turns about the superrapid electric railways with traditional drives, problems of magnetic levitation and his utilization in railway system and use of linear motors in traction drives.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy omówiono osobliwości silników indukcyjnych liniowych i zaproponowano trzy modele matematyczne do ich analizy w oparciu o detalizowane zastępcze schematy cieplne o różnym stopniu adekwatności. W drugiej części przedstawiono wybrane rezultaty badań symulacyjnych pokazujące nagrzewanie się poszczególnych elementów konstrukcyjnych silnika - zarówno przy nieruchomej, jak i poruszającej się jego części wtórnej.
EN
In the paper the features LIM are considered and three mathematical models are developed with help of detailed thermal equivalent circuits. These circuits are distinguished by different degrees of adequacy. In the second part of the paper the outcomes of a computer simulation are presented and heating of the LIM different components at both unmovable and movable states of the secondary element is discussed.
Na początku artykułu, we wprowadzeniu przedstawiono krótko historię silników indukcyjnych liniowych. Następnie omówiono budowę i właściwości silników liniowych jednoinduktorowych i dwuinduktorowych. Przedstawiono szereg zastosowań silników liniowych w różnych napędach. Końcowa część artykułu poświęcona jest omówieniu prac naukowych nad silnikami liniowymi oraz ich produkcji w kraju.
EN
The article describes in the introduction an outline of the history of linear induction motors. Then, the article discusses the construction and features of linear induction motors with one and with two inductors. The article presents practical application of linear motors in some different drives. The last part of the article relates to the scientific works by linear induction motors and to its production in Poland.
W artykule zaprezentowano nowe rozwiązanie konstrukcyjne zautomatyzowanej zataczarki, umożliwiającej wykonywanie nieokrągłych powierzchni zewnętrznych i wewnętrznych narzędziami tokarskimi usytuowanymi w płaszczyźnie pionowej, przechodzącej przez oś obrotu przedmiotu. Ruch obrotowy przedmiotu jest głównym ruchem roboczym, natomiast ruchy posuwowe w kierunkach równoległym (oś Z) i prostopadłym (oś Y) do osi wrzeciona wykonuje suport narzędziowy w kształcie pionowej płyty z trzpieniowymi imakami nożowymi: górnym - tokarskim, usytuowanym ponad powierzchnią obrabianą oraz dolnym - wytaczarskim, usytuowanym pod powierzchnią obrabianą (wewnątrz przedmiotu). Każda składowa ruchu posuwowego ma własny elektryczny układ serwonapędowy. Oś Y otrzymuje napęd od elektrycznego silnika liniowego. Komputerowy układ sterowania umożliwia interpolację liniowa wszystkich sterowanych osi.
EN
The content of the paper is the presentation of a new constructional solution for relieving lathe, :nabling working of out-of-round inner and outer surfaces with the turning tools, situated in vertical plane which includes the axis of rotation of the workpiece. Rotation of the workpiece is the main working motion, and the feed motions in directions parallel (axis Z) and perpendicular (axis Y) to the spindle are processed by the slide shaped in vertical plate with the arbor cutter holders: turning - outer and boring - inner. Each feed component has its own electric servo drive. The Y axis gets the drive from electric linear induction motor. The computerizing control system enables linear interpolation of all controlled axes.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.