Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  silnik magnetoelektryczny
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Calculation of local force acting on stator tooth in permanent magnet motor
EN
The paper presents the procedure of local force calculation in permanent magnet motor. The author developed computer software for electromagnetic field and force distribution computations. In the software the finite element (FE) method is applied. The FE mesh consist of homogeneous regular elements. In the paper force distribution on an inner surface of stator tooth has been analyzed. The results of local force calculation using the proposed method have been compared with the results obtained in Maxwell software.
PL
W artykule przedstawiono procedurę wyznaczania rozkładu sił lokalnych w silniku magnetoelektrycznym. Autor stworzył specjalny program komputerowy do obliczania rozkładu pola elektromagnetycznego oraz sił lokalnych. W oprogramowaniu tym zastosowano metodę elementów skończonych (MES). Siatka modelu MES składa się z jednorodnych regularnych elementów. W pracy analizowano rozkład sił na wewnętrznej powierzchni zęba stojana. Rozkłady sił wyznaczone we własnym oprogramowaniu zostały porównane z wynikami uzyskanymi z programu Maxwell.
2
Content available remote Analysis of local forces distribution in high speed permanent magnet motor
EN
In the paper Author focus on the analysis of the electromagnetic force distribution in a high speed permanent magnet motor (HSPM). The method of local forces calculation in a 2D finite element model of the machine has been proposed and discussed. The numerical model has been elaborated in the Maxwell environment. Two operation modes of the machine have been considered: (a) no-load (only magnets generate force) and (b) rated load for steady state. The local force distribution, forces acting on stator tooth and on each side of permanent magnet have been computed.
PL
W artykule autor przeanalizował rozkład sił pochodzenia elektromagnetycznego w wysokoobrotowym silniku magnetoelektrycznym. Zaprezentowano metody obliczania sił lokalnych dla dwuwymiarowego modelu MES rozważanej maszyny. Model numeryczny został opracowany w środowisku Maxwell. Rozważono dwa tryby pracy maszyny: (a) bez obciążenia (pole magnetyczne generowane jest tylko przez magnesy), oraz (b) przy obciążeniu znamionowym w stanie ustalonym. Obliczono rozkład sił lokalnych, siły działające na ząb stojana oraz na wewnętrzną i zewnętrzną stronę magnesu.
PL
W artykule przedstawiono wyniki optymalizacji struktury wirnika magnetoelektrycznego silnika synchronicznego wzbudzanego układem magnesów wykonanych z dwóch materiałów o różnych właściwościach magnetycznych. Obliczenia symulacyjne przeprowadzono w opracowanym oprogramowaniu z uwzględnieniem polowego modelu zjawisk elektromagnetycznych. Oprogramowanie składa się z dwóch modułów: modułu MES do polowej symulacji zjawisk występujących w silnikach PMSM oraz modułu optymalizacyjnego. Optymalizację parametrów silnika przeprowadzono przy użyciu algorytmu genetycznego. Przedstawiono i omówiono wybrane wyniki obliczeń symulacyjnych i optymalizacyjnych.
EN
The paper presents the results of the optimization of the rotor permanent magnet synchronous motor with magnet composed of two materials about different magnetic properties. The software consists of two modules: a module to the field FEM simulation of phenomena PMSM motors and optimization module. The optimization module has been elaborated employing the Delphi environment. The genetic algorithm has been applied for the optimization. Selected results of the calculation and optimization are presented and discussed.
EN
In the paper the potential application of soft magnetic composite material (Somaloy 500) in the permanent magnet motor (PMM) has been presented. The influence of rotor material parameters on electromagnetic torque and electromotive forces (emfs) of PMM has been discussed. Two types of permanent magnet motors have been considered: (a) rotor with powder magnetic core and (b) rotor with laminated magnetic core. Parameters of motors have been calculated using reluctance network method. Reluctance network has been formed using the interpolation functions of edge and facet element.
PL
W artykule rozważono możliwość zastosowania kompozytu magnetycznie miękkiego typu Somaloy 500 w silnikach magnetoelektrycznych. Zbadano wpływ parametrów materiałowych wirnika na moment elektromagnetyczny i wartość sił elektromotorycznych rozpatrywanych silników. Parametry całkowe silnika wyznaczono na podstawie rozwiązań równań oczkowych siatki reluktancyjnej. Siatkę reluktancyjną utworzono na podstawie funkcji interpolacyjnych elementów krawędziowych i ściankowych.
EN
In the paper the potential application of soft magnetic composite material (Somaloy 500) in permanent magnet motor is presented. The influence of material parameters on electromagnetic torque and emfs of permanent magnet motor are discussed. Two types of permanent magnet motors have been considered: (a) rotor with powder magnetic core and (b) rotor with laminated magnetic core. Parameters of permanent magnet motor have been calculated using reluctance network method. Reluctance network is formed using the interpolation function of edge and facet elements. The presented edge element method and reluctance network is suitable to analyses isotropic, anisotropic materials and non-homogenous regions.
EN
Electrical machines are increasingly being employed in electric drives, among other things in car industry (ecological cars) and aerospace sector. In these drives, in order to increase the dynamics of the electric drive moment of interia should not be a large value. The mass of motor is one of the factors influencing the moment of interia. This paper deals with the axial flux permanent magnet (AFPM) motor. The structure of the motor is the following: disc type, inner coreless stator with windings in segmented electromagnetic array (SEMA) technology. In such electric motors the decrease of their mass can be obtained by the decrease of back iron thickness. The reduction of back iron thickness in disc motor can be attained by application of permanentmagnets with multi-directional magnetization (permanent magnets arranged in Halbach array). The paper presents the results of simulation researches of the influence of application of permanent magnets (PMs) with multi-directional magnetization on magnetic flux density distribution in back iron of magnetoelectric disc motors.
7
Content available remote Silniki magnetoelektryczne do hybrydowych napędów samochodowych
PL
Artykuł prezentuje właściwości rodzaje oraz generacje maszyn elektrycznych stosowanych w napędach hybrydowych pojazdów samochodowych. Na podstawie wyników badań symulacyjnych, wyznaczono moment elektromagnetyczny czterech modeli maszyn z magnesami typu NdFeB w różnych konfiguracjach ich ułożenia. Przedstawiono wpływ rozmieszczenia magnesów wewnątrz struktury wirnika na parametry obwodu magnetycznego silnika.
EN
The paper presents propriety, the kinds and the generation of electrical machines applied in hybrid drive car. The electromagnetic moment of model of electrical machines in four configurations of packing of magnets NdFeB type were obtained on the basis of two-dimensional finite element method.The influence of specific location of magnets in rotor part of eletrical machines on parameters of magnetic circuit was introduced.
8
EN
Producers of electric machines permanently struggle to offer machines with better performance and operational parameters with simultaneous reduction of manufacturing costs. In case of transducers with magnetic circuits, application of powder magnetic materials offers wide opportunities for cost-effectiveness production and good operational parameters. The studies reported herein deal with a commutator-type DC motor where a conventional magnetic circuit was replaced with a one that was made by compaction of magnetic powders with an appropriate binder. The paper shows the measurements of DC motors with prepared powder magnetic circuits and traditional magnetic circuits.
PL
Rozwój nowych generacji materiałów magnetycznych pozwala na rozwój nowych urządzeń z obwodami magnetycznymi. Opracowanie technologii wytwarzania proszkowych materiałów magnetycznych umożliwia zmianę konstrukcji i technologii wytwarzania urządzeń z obwodami magnetycznymi. Ostatnie lata przyniosły rozwój proszkowych materiałów magnetycznie miękkich i magnetycznie twardych. W obecnie produkowanych maszynach elektrycznych, magnetycznie miękka część obwodu magnetycznego wykonywana jest z blach elektrotechnicznych, zaś jako źródło wzbudzenia stosowane są najczęściej magnesy ferrytowe. Blachy elektrotechniczne charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami magnetycznymi, ale ich wadą jest wysoka cena. W przypadku magnesów ferrytowych ich zaletą jest niska cena, ale wadą słabe właściwości magnetyczne. Proszkowe materiały magnetyczne mogą umożliwić poprawę parametrów eksploatacyjnych urządzeń z obwodami magnetycznymi a jednocześnie pozwolić na obniżenie kosztów ich produkcji. Celem prowadzonych badań jest sprawdzenie możliwości stosowania proszkowych obwodów magnetycznych w produkowanych silnikach elektrycznych prądu stałego z magnesami trwałymi. Przeprowadzono próby zastąpienia tradycyjnego obwodu magnetycznego proszkowym obwodem magnetycznym w silniku prądu stałego typu PRMO 30-5D produkowanym przez fabrykę Mikroma S. A. Badania symulacyjne pokazały, że możliwe jest zastąpienie produkowanego obwodu magnetycznego tego silnika proszkowym obwodem magnetycznym. Obwód magnetyczny wirnika został wykonany z proszku żelaza spajanego tworzywem - dielektromagnetyku, zaś magnesy wzbudzenia z proszku z szybko chłodzonej taśmy Nd-Fe-B spajanej tworzywem - dielektromagnesu (tab. 1). Wykonano modele silników z proszkowymi obwodami magnetycznymi (tab. 2). Przeprowadzono badania wykonanych modeli silników. Na rysunku 1. przedstawiono charakterystyki ruchowe silników. W tabelach 3-5 pokazano wybrane parametry badanych silników, natomiast charakterystyki sterowania na rysunku 2. Przeprowadzone badania pokazały, że stosowanie proszkowych obwodów magnetycznych w maszynach prądu stałego jest możliwe i celowe. Stosowanie tego typu obwodów magnetycznych pozwala na sterowanie parametrami eksploatacyjnymi silników.
PL
Silniki magnetoelektryczne bezkomutatorowe, nazywane w literaturze anglosaskiej permanent magnet d.c. brushless motors, należą do grupy silników o regulowanej prędkości obrotowej, uzyskiwanej za pomocą zmiany częstości przełączania pasm uzwojeń twornika. Silniki te są zasilane ze źródła napięcia stałego za pośrednictwem półprzewodnikowych układów przełączalnych. Trudność w ich projektowaniu wynika głównie z braku pełnej teorii występujących w nich zjawisk.
EN
Magnetoelectric non-commutator motors belong to motors of controlled rotational speed by changing the frequency of armature winding section switch change. The motors are powered by direct current source via semiconducting switching systems. The article focuses on inreasing the accuracy of magnet working point identification and on visualization of the winding section selection process as well as magnetic circuit dimensions. The prepared programme may be used for designing of both classical and reversed structure motors i.e. with inner stationary armature and external rotor with magnets stuck on its internal surface. Non-deterministic optimizing procedure of motor synthesis was also applied.
EN
The paper presents the algorithm and software for design of the optimal permanent magnet brushless d.c. motors. This motors are powered from d.c. voltage source through semiconductor switches of the motor phase belts. Design software allows to apply the shell-shaped NdFeB magnets with high energy density. In algorithm only analytical formulas have been applied without introducing of numerical field analysis methods. The software based on this algorithm is the fast and effective tool for design of permanent magnet d.c. motors. By its elaboration authors have take attention to ensure user convenience. The software interface allows to introduce changes of magnetic circuit dimensions and winding structure and parameters and simultaneously to check influence of these changes on the calculation results. The software operates on the standard and inverted motors structures, i.e. with outer rotor. As optimization procedure the non-deterministic method i.e. evolution strategy (μ+λ)-ES have been applied. To the software have been included the basis of materials data, which consists data of several grades of sintered and bonded NdFeB magnets, data of several grades of electrotechnical steels and construction steels for the rotor yokes. The special service software allows to change of existing material data and to introduce data of new materials grades.
EN
The mathematical model, algorithm and computational program of the system: battery – pulse converter – permanent magnet commutator motor were developed. The program was developed in Matlab – Simulink environment. Calculations of transients of electrical and mechanical quantities during dynamic and steady states and electromechanical characteristics of the motor were carried out. Analysis of load torque, ambient temperature and battery capacity influence on transients of electrical and mechanical quantities in the system were carried out. Circuit-field method was applied. Quantities determined using finite element method (with the help of commercial software) are used as the parameters of the mathematical model equations which define: the electromotive force, the electromagnetic torque and the iron losses. The mathematical model, algorithm and computational program take into consideration: the dependence of the instantaneous values of battery voltage and its internal resistance on the values of the current, temperature and charge ratio; the dependence of the instantaneous values of magnetic flux and electromagnetic torque on the values of the current, temperature and rotor position; the dependence of the motor and converter power losses on the instantaneous values of the current and the pulse-frequency modulation of the converter.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu rozkładu wektora namagnesowania na moment zaczepowy silnika z magnesami trwałymi naklejonymi na powierzchnię wirnika. Moment wyznaczono na podstawie rozwiązań równań oczkowych siatki reluktancyjnej. Siatkę reluktancyjną utworzono na podstawie funkcji interpolacyjnych elementów krawędziowych i ściankowych. Rozpatrzono układy z magnesami trwałymi odpowiadającymi strukturze Halbacha. Zbadano wpływ kształtu magnesu oraz magnetyzacji typu Halbach na moment zaczepowy.
EN
In the paper the effect of distribution of magnetization vector on cogging torque in permanent magnet machines is discussed. The motors with arc surface-mounted permanent magnets are considered. Cogging torque has been calculated using reluctance network method. Reluctance network is formed using the interpolation function of edge and facet elements. The influence of magnet shape and Halbach magnetization on cogging torque is investigated.
PL
Artykuł prezentuje wykorzystanie płaskich magnesów przy tworzeniu skutecznych obwodów magnetycznych silnika z magnesami trwałymi o strukturze cylindrycznej w układzie dwuwarstwowym do napędu pędnika ok. 500 W i prędkości obrotowej 1000 obr/min. Na podstawie wyników badań symulacyjnych wyznaczono parametry eksploatacyjne silnika z magnesami płaskimi, które porównano z silnikiem z magnesami promieniowymi. Przedstawiono nową koncepcję konstrukcji pędnika tunelowego, zalet, wady oraz przykłady zastosowań w elektrotechnice morskiej.
EN
The paper presents application of planar permanent magnets for construction of effective magnetic circuits in dual layer cylindrical type of PM machines for low power propeller drives. On the basis of simulation results parameters of machines witch planar magnets in comparison with radial ones were estimated. New construction solutions, advantage, disadvantage and application in tunnel propeller drive are presented.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu rozkładu wektora namagnesowania na moment zaczepowy silnika z magnesami trwałymi naklejonymi na powierzchnię wirnika. Moment wyznaczono na podstawie rozwiązań równań oczkowych siatki reluktancyjnej. Siatkę reluktancyjna utworzono na podstawie funkcji interpolacyjnych elementów krawędziowych i ściankowych. Rozpatrzono układy z magnesami trwałymi odpowiadającymi strukturze Halbacha. Zbadano wpływ kształtu magnesu oraz magnetyzacji typu Halbach na moment zaczepowy. Otrzymane wyniki obliczeń porównano z wynikami dla układu o promieniowo namagnesowanych magnesach. Opracowano sztuczną sieć neuronową do aproksymacji charakterystyk momentu. Do trenowania sztucznej sieci neuronowej zastosowano algorytm Levenberg-Marquardt. Wyniki obliczeń pokazują, że poprzez właściwy dobór wymiarów, kształtu i namagnesowania magnesów można znacząco zredukować pulsacje momentu.
EN
In the paper the effect of distribution of magnetization vector on cogging torque in permanent magnet machines is discussed. The motors with arc surface-mounted permanent magnets are considered. The cogging torque has been calculated using reluctance network method. Reluctance network is formed using the interpolation functions of edge and facet element. The influence of magnet shape and Halbach magnetization on cogging torque is investigated. The elaborated artificial neural network has been applied to approximate cogging torque - angle characteristics. The Levenberg-Marquardt algorithm has been used to train the artificial neural network. The calculation results show that correctly selected distribution of magnetization vector can reduce the torque pulsation.
15
EN
In a traditional torus motor, the stator has a slotless winding. If the empty space between the adjacent coils is filled with ferromagnetic material (an iron powder composite or laminated iron), then the magnetic flux density increases significantly. Primarily, this influences the rotor speed (at a given, constant supply voltage), and the electromagnetic torque. To obtain the same speed as for the toothless stator the magnetic flux should be reduced to the previous level by reducing the thickness of the permanent magnets. Otherwise, leaving the increased flux density in the air gap requires that the number of turns in the stator winding has to be reduced. In this paper the authors address the questions concerning what is gained and what effects on the motor performance are achieved if the magnet volume, or the number of turns are reduced after the space between the coils has been filled with magnetic material.
PL
W tradycyjnym silniku typu torus, stojan posiada uzwojenie bezżłobkowe. Jeśli wolna przestrzeń pomiędzy sąsiednimi cewkami wypełniona jest materiałem ferromagnetycznym (kompozyt z proszku żelaza lub pakietowany rdzeń), wówczas indukcja magnetyczna znacząco wzrasta. Ten wzrost ma wpływ głównie na prędkość wirnika (przy określonej, stałej wartości napięcia zasilania), oraz na moment elektromagnetyczny. Aby uzyskać taką samą wartość prędkości co w silniku z bezżłobkowym stojanem, strumień magnetyczny powinien być zmniejszony do poziomu jak w silniku o takim stojanie, poprzez zmniejszenie grubości magnesów trwałych. W przeciwnym przypadku, pozostawiając zwiększoną indukcję w szcze-linie, należy zmniejszyć liczbę zwojów w uzwojeniu stojana. W artykule autorzy stawiają pytanie: co można uzyskać i jaki wpływ na osiągi silnika ma zmniejszenie objętości magnesów i liczby zwojów po wypełnieniu przestrzeni pomiędzy cewkami materiałem magnetycznym.
PL
W celu przeanalizowania momentu elektromagnetycznego w komutatorowym silniku magnetoelektrycznym zastosowano dwuwymiarową, polową metodę analizy. Zamodelowano i przebadano maszynę o klasycznym rozwiązaniu obwodu magnetycznego oraz maszynę o podwyższonej odporności na odmagnesowanie przez zastosowanie nabiegunników, wzbudzając ją różnymi magnesami. Zakres analizy obejmował wyznaczenie zależności pulsacji momentu zaczepowego oraz wypadkowego momentu elektromagnetycznego od kąta obrotu wirnika dla obu rozwiązań obwodu magnetycznego maszyny. Przeanalizowano również wpływ grubości nabiegunnika na wartości pulsacji momentu w silniku. Opracowano dwuwymiarowy wielowarstwowy model polowo-obwodowy uwzględniający skos żłobków wirnika. Za pomocą tego modelu obliczono przebiegi czasowe podczas rozruchu silnika ze skosem i bez skosu żłobków.
EN
Two-dimensional finite element method for analysis of an electromagnetic torque of permanent magnet DC motor was applied. A permanent magnet DC motor with a classical magnetic circuit design and a motor with increased demagnetization resistance, obtained by using pole shoes, were modeled and investigated. The machines were excited by various types of permanent magnets. The dependence of a cogging torque and of the resultant electromagnetic torque versus the rotor angle displacement were calculated for both versions of magnetic circuit. The influence of pole shoes thickness on electromagnetic torque pulsations was analysed as well. The 2D finite element multi-slice model to represent skewed slots was developed. The starting torque characteristics of the motors with skewed and unskewed slots were calculated using the multi-slice machine model. The analysis of results was carried out.
PL
W silnikach prądu stałego z magnesami trwałymi o wirnikach walcowych celowym jest stosowanie magnesów dłuższych od pakietu twornika, gdyż powoduje to przyrost strumienia użytecznego. W analizie polowej 3D zjawisko wydłużenia magnesów uwzględniane jest w sposób naturalny. W metodzie 2D, gdzie wszystkie parametry całkowe oblicza się w obszarze długości pakietu wirnika, autorzy zaproponowani wprowadzenie odpowiedniej korekty uwzględniającej różnice w długości magnesów, jarzma stojana i pakietu wirnika. Wyniki obliczeń uzyskane zaproponowaną metodą porównano z wynikami uzyskanymi metodą 3D.
EN
In permanent magnet DC motors there is purposeful to use lengthen permanent magnets than a packet of armature because it gives the increase of magnetic flux in machine. In 3D finite element (FE) analysis there is possible modeling permanent magnets lengthen than armature. In 2D FE method, where all integral parameters are calculated in the length of packet of armature, authors proposed the introduction of correction taking into account the different lengths of magnets, yoke of stator and packet of rotor. The results of 2D FE computations with the proposed method correction were compared with results of 3D computations.
EN
Design of a commutator motor induced by permanent magnets, and supplied from ac network through rectifying system (pulsating voltage) requires determination of a winding inductance L of its rotor. Equation (8) used for calculation of this inductance (7), and its values for small power motors are given (Fig. 1). Dependences and diagrams for calculations of the rotor winding resistivity R of these motors are also presented - equations (10), (11), and Fig. 2, and their electromagnetic time constants T - equation (9), and Fig. 3. Using the above winding parameters runs of the current i taken by the motor (2) was tested, Fig. 4. Change of a current pulse existence time (conducting angle lambda), time to reach its maximum (angle lambda(m)) - Fig. 5, and its values: mean I(o), maximum I(m) and rms I - Figs. 6, 7 and 8 are given. It was proved, that due to action of inductance, the conducting angle is much greater (at L=0 is equal lambda(o)) and at number of the current pulses for period of supplying system voltage m>1, constant conducting may take place. At mean value of the current, resulted from assumed for design value of an electromagnetic torque M (13), at increase of inductance rms value of the current required for calculation of the power loss in winding and the motor efficiency decreases. Additionally decreases maximum value of the current, which is used for assessment of commutation conditions. Mentioned above values of the current can be calculated, with accuracy acceptable for the motor design, from equations (14) and (15).
20
Content available remote A study of transients in a mains - pulse converter - permanent magnet motor system
EN
A method of determining the torque and shaft power transients in a motor supplied from a pulse converter on the basis of the measured armature voltage, current and angular velocity transients has been developed. Exemplary experimental results are presented.
PL
Opracowano metodę umożliwiającą wyznaczenie czasowych przebiegów momentu i mocy na wale silnika zasilanego z przekształtnika impulsowego na podstawie zmierzonych przebiegów napięcia i prądu twornika oraz prędkości kątowej. Zamieszczono przykładowe wyniki badań.
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.