Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Przegląd konstrukcji przekładni magnetycznych

Kołodziej Janusz, Kowol Marcin, Mynarek Piotr, Łukaniszyn Marian

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 1

249--255

PL

Niniejsza praca opisuje szerokie spektrum zagadnień związanych z transformacją energii za pośrednictwem pola magnetycznego, a w szczególności prac dotyczących modelowania, optymalizacji konstrukcji i weryfikacji pomiarowej przekładni magnetycznych zbudowanych w Katedrze Automatyzacji Napędów i Robotyki Politechniki Opolskiej. We wstępie przedstawiono rys historyczny przekładni magnetycznych, zasadę działania oraz najważniejsze cechy tych przetworników. Znaczną część pracy poświęcono przedstawieniu stanu zagadnienia, opisując istniejące obecnie konstrukcje przekładni magnetycznych oraz ich klasyfikacje w odniesieniu do stosowanych powszechnie przekładni mechanicznych. W dalszej części pracy przedstawiono i omówiono istotne charakterystyki oraz parametry współosiowej przekładni magnetycznej, zaprezentowano prototyp, stanowisko badawcze, wyniki obliczeń i weryfikację pomiarową. Następnie przeanalizowano wpływ parametrów konstrukcyjnych przekładni pod kątem zwiększenia wartości momentu magnetycznego. Omówiono także modele dyskretne i fizyczne przekładni magnetycznych ze strumieniem radialnym i strumieniem osiowym, o przełożeniu całkowitym i ułamkowym. Opisano również zyskujące współcześnie na popularności hybrydowe przetworniki elektromagnetyczne z wbudowaną przekładnią magnetyczną.

EN

This work describes a wide spectrum of issues related to the transformation of energy through the magnetic field, in particular, the work on modeling, design optimization and measurement verification of magnetic gears built at the Department of Drive Automation and Robotics at the Opole University of Technology. The introduction presents a history of magnetic gears, the principle of operation and the most important features of these converters. A significant part of the work was devoted to the presentation of the state of the art, describing the currently existing designs of magnetic gears and their classifications in relation to the commonly used mechanical transmissions. In the further part of the work, the essential characteristics and parameters of the coaxial magnetic gear are presented and discussed, also the prototype, test stand, calculation results and measurement verification are presented. Then, the influence of the design parameters of the gears was analyzed in terms of increasing the value of the magnetic torque. Discrete and physical models of magnetic gears with radial flux and axial flux, with integer and fractional ratios, are also discussed. There are also described hybrid electromagnetic transducers with a built-in magnetic gear, which are becoming more and more popular nowadays.

2

Optimal Design of a Novel Magnetic Twisting Device based on NSGA-II Algorithm

Qiao Xu, Yuchen He, Shunqi Mei, Zhen Chen, Shaojun Wang, Xuemei Tang

Autex Research Journal

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

194--200

EN

This paper presents a novel magnetic twisting device with a coaxial double rotor based on non-contact transmission characteristics of magnetic drive technology. When the twisting device rotates one cycle, the yarn can get triple twists. This means the new device can twist three times more than what the traditional single twist does. The structure of the magnetic twisting device is designed according to the twisting principle. The influence of main structural parameters on the magnetic torque is analyzed. To optimize the maximum transmission torque and the minimum magnet volume, the multi-objective optimization design model for the twisting device is established. Main parameters such as the relative angle of active disc assembly and passive disc assembly, the thickness of magnet, and the average radius of the magnet distribution are optimized by NSGA-II algorithm. Optimization results show that the proposed structural optimization design of a twisting device based on the magnetic drive has excellent performance and is effective for industrial application.

3

Badania symulacyjne przekładni magnetycznej

Kowol M., Kołodziej J., Łukaniszyn M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 1

96--101

PL

W pracy przedstawiono budowę oraz zasadę działania zmodyfikowanej przekładni magnetycznej. Dla przykładowej konstrukcji przekładni, o przełożeniu 4:1, opracowano dwuwymiarowy i trójwymiarowy model numeryczny, dla których wykonano szereg obliczeń polowych za pomocą metody elementów skończonych. Przeprowadzono analizę rozkładu składowej promieniowej i stycznej indukcji magnetycznej w szczelinach powietrznych. Za pomocą metody tensora naprężeń Maxwella wyznaczono charakterystyki przenoszonego momentu magnetycznego. Przedstawiono również wpływ wybranych parametrów konstrukcyjnych pasywnej przekładni magnetycznej na moment magnetyczny. Określono parametry konstrukcyjne mające największy wpływ na zmianę wartości momentu magnetycznego. W dalszej części pracy zawarto analizę wpływu prądów wirowych na charakterystykę mechaniczną przekładni magnetycznej. Przeprowadzono analizę porównawczą dla materiałów o odmiennych charakterystykach magnesowania oraz konduktywności właściwej. Obliczenia zostały częściowo zweryfikowane na stanowisku pomiarowym na modelu fizycznym przekładni magnetycznej.

EN

This paper presents the construction and operation principle of the modified magnetic gear. For the presented gear construction (with gear ratio 4:1) a series of calculations was carried out using two- and three-dimensional numerical field models. On the base of field calculations, an analysis of the distribution of the radial and tangential components of the magnetic flux density in the air gaps is performed. The magnetic torque characteristics were calculated using the Maxwell Stress Tensor Method. The influence of choosing construction parameters on the magnetic torque is also examined. In the next part of the article, the influence of eddy currents induced in the ferromagnetic parts on the magnetic torque is considered. The differ kind of construction materials (differ magnetic characteristics and differ electric conductivity) are examined. The calculation results are verified by measurements on the physical model of the magnetic gear.

4

Analiza pracy przekładni magnetycznej

Kowol M., Kołodziej J., Łukaniszyn M.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2014

|

Nr 4(104)

125--130

PL

Ciągły rozwój techniki determinuje poszukiwanie nowych rozwiązań konstrukcyjnych maszyn elektrycznych o poprawionych parametrach elektromechanicznych. W ostatnim czasie można zauważyć wzrost zainteresowania pasywnymi oraz aktywnymi przekładniami magnetycznymi. W pracy przedstawiono budowę, zasadę działania oraz analizę pracy zmodyfikowanej przekładni magnetycznej. Zbudowano prototyp przetwornika momentu, umożliwiającego uzyskanie przełożenia 4:1 lub 5:1. Dla analizowanej konstrukcji opracowano dwu oraz trójwymiarowe modele numeryczne, dla których wykonano szereg obliczeń polowych. Wyznaczono oraz porównano charakterystyki momentu magnetycznego w funkcji kąta położenia wirnika wewnętrznego względem pierścienia pośredniczącego (modulującego) oraz wirnika zewnętrznego. Przedstawiono przykładowe rozkłady indukcji magnetycznej dla analizowanej konstrukcji przekładni. Wyniki obliczeń zostały zweryfikowane z pomiarami na prototypie przetwornika.

EN

Continuous development of technology determines the search for new solutions of design electric machines with improved electromechanical parameters. In recent years, there is an increase interest in passive and active magnetic gears. The paper presents the design, operation and performance analysis of the modified magnetic gear. The new prototype of magnetic gear, allows to obtain ratio of 4:1 or 5:1. For the analyzed construction are developed two and three-dimensional numerical models, for which are performed a series of calculations of the magnetic field. The characteristics of the magnetic torque as a function of the angle position of the inner rotor respect to the intermediate ring (modulating ring) and the outer rotor are determined and compared. The examples of distributions of magnetic induction for the analyzed transmission construction are presented. The calculation results are verified with measurements on the prototype transmitter.

5

Analiza pola magnetycznego w przekładni magnetycznej

Kowol M., Kołodziej J., Łukaniszyn M.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2013

|

Nr 3(100), cz. 1

163-168

PL

W pracy przedstawiono budowę oraz zasadę działania zmodyfikowanej przekładni magnetycznej. Dla przykładowej konstrukcji przekładni, o przełożeniu 4:1, opracowano dwuwymiarowy model numeryczny, dla którego wykonano szereg obliczeń polowych. Przeprowadzono analizę rozkładu składowej promieniowej indukcji magnetycznej w szczelinach powietrznych. Za pomocą metody tensora naprężeń Maxwella wyznaczono charakterystyki przenoszonego momentu magnetycznego.

EN

This paper presents the construction and operation principle of the modified magnetic gear. For the presented gear construction (with gear ratio 4:1) a series of calculations was carried out using two-dimensional numerical field model. On the base of field calculations, an analysis of the distribution of the radial component of the magnetic flux density in the air gaps were performed. The magnetic torque characteristics were calculated using the Maxwell Stress Tensor Method.