Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 30

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  silnik bezszczotkowy prądu stałego
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych dotyczących wpływu wybranych parametrów obwodu magnetycznego na poziom pulsacji momentu elektromagnetycznego silnika bezszczotkowego. Obliczenia przeprowadzono w środowisku Flux firmy Cedrat bazującego na metodzie elementów skończonych. W badaniach wykorzystano modele quasi-trójwymiarowe. Na podstawie wyników badań symulacyjnych określono wpływ kąta skosu żłobków stojana, szerokości otwarcia żłobka, wysokości i rozpiętości kątowej magnesów, wysokości szczeliny powietrznej na wartość i poziom pulsacji momentu elektromagnetycznego.
EN
This paper presents results of simulation studies influence of magnetic circuit parameters on electromagnetic torque ripple of brushless direct current motor. The simulation have been done using the finite elements method with Flux by Cedrat company. The quasi three-dimensional models used in the calculations. Based on simulation results effect of stator skew angle, slot opening, height and angular range magnets, height of air gap was examined on electromagnetic torque ripples.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych dotyczących zmniejszenia amplitudy momentu zaczepowego w silniku bezszczotkowym prądu stałego wzbudzanym magnesami trwałymi. Obliczenia zrealizowano przy użyciu środowiska Flux firmy Cedrat opartego na metodzie elementów skończonych przy wykorzystaniu modeli quasi-trójwymiarowych. Na podstawie przeprowadzonych badań symulacyjnych dokonano analizy możliwości zmniejszenia wartości amplitudy momentu zaczepowego w konstrukcji silnika poprzez dokonanie modyfikacji obwodu magnetycznego. Zbadano wpływ na moment zaczepowy kąta skosu i szerokości otwarcia żłobków stojana, wysokości i rozpiętości kątowej magnesów, a także wysokości szczeliny powietrznej.
EN
This paper presents the results of simulation studies on reduction cogging torque in brushless direct current motor with permanent magnets. The simulations have been done using the finite element method with Flux by Cedrat company using quasi three-dimensional models. Based on simulation studies analyzes the possibility of reducing cogging torque amplitude by magnetic circuit modification in motor design. Investigated the effect of stator slot skew angle, slot opening width, height and angular range magnets, height of air gap on cogging torque.
3
Content available remote Napęd bezszczotkowego silnika prądu stałego z rozmytym regulatorem prędkości
PL
W artykule przedstawiono badania symulacyjne napędu z silnikiem bezszczotkowym prądu stałego, w którym układ sterowania wykorzystuje logikę rozmytą. Głównym celem było opracowanie regulatora prędkości obrotowej silnika w postaci regulatora rozmytego. Ma on zapewnić lepsze właściwości regulacyjne. Punktem odniesienia były wyniki jakości regulacji prędkości obrotowej otrzymane przy zastosowaniu klasycznego regulatora proporcjonalno-całkującego.
EN
This paper presents the simulation of brushless DC motor drive, wherein the control system uses fuzzy logic. The main objective was to develop a speed controller in the form of fuzzy controller. This solution aims to provide better control properties. The reference point were the results of the speed control obtained using the conventional proportional-integral controller.
4
Content available remote Analiza wpływu uszkodzeń czujników na pracę napędu z silnikiem PM BLDC
PL
Poprawna komutacja silnika PM BLDC wymaga informacji o położeniu wirnika. Do jej uzyskania wystarczające jest zastosowanie czujników położenia wirnika, zabudowanych w silniku. Uszkodzenie tych elementów obniża niezawodność i pogarsza funkcjonowanie systemu napędowego. W pracy przedstawiono układ sterowania silnikiem PM BLDC oraz omówiono wpływ wybranych uszkodzeń czujników na przebiegi prądów fazowych. Do oceny diagnostycznej sytuacji awaryjnych zaproponowano hodografy wektora prądów fazowych na płaszczyźnie α–β oraz hodograf wektora sygnałów czujników położenia wirnika. Przedstawiono algorytm detekcji i identyfikacji uszkodzonego czujnika.
EN
Correct commutation of PM BLDC motor requires information about the rotor position, which can be obtained from rotor position sensors, built in motor. Every fault of these components reduces reliability and performance of the drive system. In this work PM BLDC motor control system has been presented and influence of some sensor faults on phase currents waveforms has been discussed. For the diagnostic evaluation α-β plane hodographs of phase currents vector and rotor position sensors vector have been proposed. Faulty sensor detection and identification algorithm has been presented.
EN
The mathematical models of the DC and AC motors are introduced and compared. The voltage control of motor without decoupling is considered. The flux linkage generation (rotor or stator) and electromagnetic torque are analysed. Models were unified to the transfer-function form. Mathematically proved that the transfer-function: flux linkage to the voltage in the flux axis d is always the lag element. However, the transfer-function: electromagnetic torque to voltage in the torque axis q can be the oscillatory or lag element with the difference. The propositions of the flux and torque control systems are introduced.
PL
Przedstawiono i porównano modele matematyczne silników prądu stałego i przemiennego. Rozważono sterowanie napięciowe silnikami bez odsprzęgania. Analizie poddano wytwarzanie strumienia skojarzonego (wirnika lub stojana) oraz momentu elektromagnetycznego. Modele zostały ujednolicone do postaci transmitancji. Udowodniono, że transmitancja: strumień skojarzony do napięcia w osi strumienia d jest zawsze obiektem inercyjnym. Natomiast transmitancja: moment elektromagnetyczny do napięcia w osi momentu q może być obiektem oscylacyjnym lub inercyjnym z różniczką. Przedstawiono propozycje układów regulacji strumienia i momentu. propozycje układów regulacji strumienia i momentu.
PL
W artykule opisano działanie układu napędowego z silnikiem bezszczotkowym BLOC. Silnik zasilany jest z trójfazowego przemiennika częstotliwości o dwukierunkowym przepływie energii. Prędkość obrotowa określana jest w sposób pośredni poprzez przeliczanie czasu pomiędzy kolejnymi sygnałami z czujników położenia wirnika. Wskazano wpływ sposobu pomiaru prędkości na właściwości dynamiczne układu przy małych wartościach prędkości obrotowej. Pokazano wyniki badań eksperymentalnych uzyskane podczas doboru parametrów regulatora prędkości. Zaproponowano rozmyty regulator prędkości dla poprawy właściwości dynamicznych napędu.
EN
The electrical drive with BLDC motor is described in this paper. The motor is supplied from two-way three phase inverter. The mathematical model of the motor is shown. The rotary speed of the motor is indirectly defined basing on the time between following signals from rotor position sensors. The influence of the rotary speed measuring method on the dynamic characteristics of the drive for small values of the rotary speed are shown in this paper. The experimental results obtained during the selection of the speed controller parameters are shown. The fuzzy-logic speed controller parameter is proposed for the improvement of the dynamic characteristics of the drive.
EN
The article presents selected construction methods for reducing the value of cogging torque at the design stage of DC brushless motors excited by permanent magnets. Calculations using the finite element method calculation (FEM) has been performed in Flux v.10.3 packet of Cedrat company. For the two prototype motors designs experimental studies have been performed.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych dotyczących silników bezszczotkowych z zewnętrznym wirnikiem (budowa odwrócona). Przeprowadzono analizę wpływu wybranych wymiarów geometrycznych na wartość momentu zaczepowego i pulsacje momentu elektromagnetycznego. Silniki bezszczotkowe wzbudzane magnesami trwałymi z pierwiastków z ziem rzadkich w ostatnich latach znajdują coraz szersze obszary zastosowania, m.in. bezprzekładniowy napęd lekkich pojazdów zasilanych z baterii akumulatorów. Jednym z problemów, którym zajmuje się wiele zespołów badawczych [1-12], jest zmniejszenie wartości momentu zaczepowego już na etapie projektowania silnika. Moment zaczepowy powstaje w wyniku współdziałania pola magnetycznego wirnika (pochodzącego od magnesów trwałych) ze stojanem o kątowej zmienności reluktancji (nierównomierna szczelina powietrzna). Moment zaczepowy jest niekorzystną składową wypadkowego momentu elektromagnetycznego, która wywołuje pulsacje, drgania, hałas i dodatkowe straty mocy. Obliczenia momentu zaczepowego na etapie projektowania można wykonać, wykorzystując np. metodę elementów skończonych w specjalizowanych środowiskach, takich jak Flux firmy Cedrat. W pracy przeanalizowano wpływ skosu żłóbków, szerokości otwarcia żłobków, wysokości szczeliny powietrznej, wysokości i rozpiętości kątowej magnesów na moment zaczepowy i elektromagnetyczny. Badania symulacyjne zrealizowano w środowisku Flux wersja 10.3 przy użyciu modeli quasi-trójwymiarowych (2 ?D) i modeli trójwymiarowych (3D). Na podstawie wyników obliczeń wybrano i fizycznie zrealizowano rozwiązanie konstrukcyjne charakteryzujące się najmniejszą wartością momentu zaczepowego i najkorzystniejszym przebiegiem momentu elektromagnetycznego. Przeprowadzone badania eksperymentalne potwierdziły zmniejszenie wartości momentu zaczepowego i zmniejszenie pulsacji wypadkowego momentu elektromagnetycznego.
EN
In the paper the authors compare properties of high-speed brushless DC motor with slots and slotless stator. The authors take in consideration open-slots, half-open slots, closed slots and slotless construction of stator. Depending on type of slots motor have different parameters like electromotive force EMF, ripple and cogging torque. As a result of analyse the authors show waveforms of electromotive force EMF end distribution of induction diagram. Maxwell software is used for simulation.
EN
BLDC motors become more and more popular for direct drive systems without clutches and mechanical gearboxes. For small devices like mobile robots and wheelchairs they need to be low-speed motors. They need a proper control system, providing fast and accurate response to commands and disturbances. Usually they are equipped with cascade control systems with outer speed feedback control loop and inner current feedback control loop. These loops need fast and precise measurements of two input signals - speed and current values. The paper presents some practical experiences from design and laboratory tests of a low speed wheelchair drive. For low-speed motors period measurements fed directly from digital Hall sensors are much better than frequency measurements because they give much faster response. But they are very sensitive to the accuracy of Hall sensor displacement. The fastest reactions to speed changes can be achieved using a back EMF measurements with maximum value phase selection. The key to successful measurements is an application of low-pass analogue filters on the voltage inputs. Current measurements are heavily disturbed by strong pulse disturbances in transistor switching time instants. Much better accuracy can be achieved when the measurements are done in the middle of the PWM pulse. It can be achieved using a symmetrical modulation technique instead of the asymmetrical one. Additional hardware interrupt allows for precise readout synchronization.
EN
The research results of BLDC motor used for drive of a hybrid unmanned aerial vehicle have been presented in the paper. The geometry of the designed electric motor and influence of form and magnesing manner on permanent magnet versus average torque have been described. Using the simulation model, the designed motor output characteristics were defined. The influence of battery voltage changes on specificity of the motor has also been defined.
EN
Two-dimensional, field-circuit, model of a brushless DC motor excited by NdFeB magnets was developed. A computational analysis, in dynamic and steady states, of the impact of load and temperature changes on: the magnetic field distribution, the value of the magnetic flux and its pulsations, the value of the electromagnetic torque and its pulsations, the electrical and mechanical quantities transients in the power supply - converter - three phase BLDC motor system was performed. Permanent magnets demagnetisation resistance was analysed.
EN
The Brushless Direct Current Motors with Permanent Magnets are become more and more popular in many uses because of high efficiency, the high ratio between electromagnetic torque to mass of the magnetic circuit and higher reliability. Their uses in high speed applications often for which the particularly important determination of natural frequencies of rotor due to possibility of damage machine. The problem of determination of natural frequencies in article is presented for rotor for BLDC machine. Finite Element Program ANSYS was used to calculate natural frequencies of BLDC machine. In aim of qualification of influence selected parts of rotor (magnets, bearings, end shields) on natural frequencies of rotor numerical calculations were done for different models. Numerical results was compared with experimental results from Hammer test with good agreement.
13
Content available Wysokoobrotowy silnik wzbudzany magnesami trwałymi
EN
The prototype of high-speed permanent brushless DC motor is presented in the paper. The principle of operation, control method and construction of high-speed motor are described. Disadvantageous phenomena appearing in high-speed PM BLDC motor and their methods of limitation during design process are considered. Selected cases of computer analyses and results of laboratory tests are presented in final part of paper.
EN
Three-dimensional and two-dimensional multi-slice models based on the finite element method for the analysis of an electromagnetic torque of permanent magnet DC motor were applied. The cogging torque and electromagnetic torque versus the rotor angle of the motors with skewed and unskewed stator core were calculated.
EN
The paper presents analysis of simulation results of brushless dc motors of different stator winding pitches. There are given and compared the waveforms of cogging torques, phase voltages, the resultant torque and phase currents for different windings. The calculation results show that shortening of the stator winding does not improve the motor operation properties. The advantageous properties are obtained when using a fractional winding.
16
EN
Mechanical resonance problem which occur in high-speed permanent magnet brushless DC motor is presented in the paper. The authors describe a vibration which appears in motor drive and show calculation procedure of transverse vibration as a significant part of proper vibration. Laboratory test with prototype high-speed brushless DC motor is presented in the last part of the paper. Waveforms of stator vibration and lines currents are shown as results of conducted experiment with prototype high-speed brushless DC motor. Laboratory test confirms theoretical analyses.
EN
The paper presents analysis of simulation results of a high speed brushless motor for different kinds of the motor magnetic circuit. There are considered four constructions of the stator core: with open slots, half-open slots, closed slots and a slotless core. The design criteria are: the waveforms of phase voltages, amplitude and frequency of cogging torques, the winding inductance values and the frequency of magnetizing the core. A prototype of the motor with amorphous core and half-open slots was designed and realised. The investigation results of the motor are given in a form of the waveforms.
EN
The intention of this paper is to look at multi-slice two-dimensional finite element modeling of a brushless DC motor with and without magnet skew. The results obtained are compared with experimental measurements on a typical machine without skew structure of the magnet. A standard approach to reducing cogging torque is to skew the magnet structure with respect to the rotor. Alternatively, the stator core can be skewed as well. This paper will consider the case of magnet skew only. From the finite element analysis (FEA) results, it shows that the brushless DC motor with 10° magnet skew angle with 5 slices had better performance than the motor with different values of skew angle. Additionally the difference between a physical machine with un-skewed magnets and a model of skewed magnet machine are shown.
EN
Development of drive systems with BLDC motors created the necessity of working out appropriate control systems. During last few years, when PM motors started to attain large powers, the cascade control system started to be commonly applied. This is a standard system, previously used in classical commutator dc machines. This systems contains "master" (superior) speed control loop and "slave" (inferior) current control loop. In both loops digital PI-type controllers are used, and the settings of internal loop controller are selected according to criterion known as "module optimum", while external loop controller settings are selected per "symmetry optimum" criterion. System built in accordance with these rules is characterised by significant over-regulations in transient states and that is why it must be additionally equipped with speed setter, which will smooth abrupt changes in set speed. The paper presents design of BLDC motor speed control system, its control algorithm and ways of selecting controller parameters; this motor is used in invalid wheelchair drive. Method of speed measurement, basing on testing the interval between subsequent changes in Hall sensors outputs is described. A summary of mathematical model of basic drive system elements is presented and the parameters are calculated. The current and speed waveforms in transient states are also shown, calculated with the help of mathematical model of the drive.
EN
The paper examine the prediction of cogging torque and electromagnetic torque in a brushless dc motor with a skewed magnet structure. The skew can readily be accounted for in a 3-D finite element (FE) model. This requires creation of a three-dimensional model with a fine mesh. I.e. a more workable alternative is to use two-dimensional multi-slice FE modeling, which comprises several cross-sections along the machine's shaft, so that each slice is a 2-D magnetic field problem. Additionally the influence of a segmented magnet rotor on the electromagnetic and cogging torque is investigated. In this case three-dimensional computations are used. The multi-slice FE model with skewed magnets and a segmented magnet rotor are used to compute cogging torque by the virtual work method. The FE simulations have been carried out with a multi-slice model comprising 5 slices and with a segmented magnet rotor comprising 2-3 segments. Using optimal magnet skew angle for a multi-slice model it has been shown that cogging torque can be reduced to 95% compared to a prototype (un-skewed motor) with the same average torque.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.