In the paper design, exploitation characteristics and results of experimental test of down-scaled Linear Induction Motor (LIM) model is presented. LIM model was scaled by factor 1:4 in respect to nominal parameters and dimensions of full scale drive destined for Automatic Personal Urban Transport – PRT. LIM model was designed according to foundations and dimensional constrains resulting from specification of laboratory track. Within the confines of project several LIM model prototypes were prepared. The calculation algorithms and calculation results on the base of circuit and field methods are discussed. Integral part of project was elaboration of experimental tests procedures and original measurement system that allowed to perform wide range of motor prototypes tests. Proposed measurement system consist of measurement sensors, converters and dedicated system for data acquisition and processing based on the LabVIEW environment. Test range included thermal, driving and normal force measuremenst for variant parameters of voltage, current and frequency signals.
PL
W artykule przedstawiona została konstrukcja, charakterystyki eksploatacyjne i wyniki badań eksperymentalnych modelu liniowego silnika liniowego (LIM) w zmniejszonej skali. Zastosowano współczynnik skalowania 1:4 w stosunku do parametrów znamionowych i geometrii pełnowymiarowego napędu przeznaczonego do zastosowań w Automatycznym Osobowym Transporcie Miejskim – PRT. Modelu LIM został zaprojektowany zgodnie z założeniami i ograniczeniem wymiarów wynikającymi ze specyfikacji laboratoryjnego toru jezdnego. W ramach ograniczeń projektowych zrealizowanych zostało kilka prototypowych modeli LIM. Omówione zostały algorytmy obliczeniowa i wyniki obliczeń zrealizowane w oparciu o metody obwodowe i polowe. Integralną częścią projektu było opracowanie procedur pomiarowych oraz system oryginalnego pomiarowego umożliwiającego wykonanie znacznego zakresu badań prototypów silnika. Proponowany system pomiarowy złożony z czujników i przetworników pomiarowych oraz systemu akwizycji i przetwarzania danych wykorzystującego środowisko LabVIEW. Zakres zrealizowanych badań obejmował badania cieplne, pomiary sił ciągu i naciągu dla wariantowych parametrów: napięcia, prądu i częstotliwości.
2
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.
Lately, there has been increased interest in hybrid excitation electrical machines. Hybrid excitation is a construction that combines permanent magnet excitation with wound field excitation. Within the general classification, these machines can be classified as modified synchronous machines or inductor machines. These machines may be applied as motors and generators. The complexity of electromagnetic phenomena which occur as a result of coupling of magnetic fluxes of separate excitation systems with perpendicular magnetic axis is a motivation to formulate various mathematical models of these machines. The presented paper discusses the construction of a unipolar hybrid excitation synchronous machine. The magnetic equivalent circuit model including nonlinear magnetization curves is presented. Based on this model, it is possible to determine the multi-parameter relationships between the induced voltage and magnetomotive force in the excitation winding. Particular attention has been paid to the analysis of the impact of additional stator and rotor yokes on above relationship. Induced voltage determines the remaining operating parameters of the machine, both in the motor and generator mode of operation. The analysis of chosen correlations results in an identification of the effective control range of electromotive force of the machine.
4
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.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono konstrukcję maszyny synchronicznej o wzbudzeniu hybrydowym unipolarnym. Zaprezentowano prosty model obwodowy uwzględniający charakterystyki magnesowania ferromagnetycznych elementów obwodu magnetycznego. Na podstawie tego modelu można wyznaczyć wieloparametryczne zależności napięcia indukowanego od przepływu cewki wzbudzającej. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ dodatkowych jarzm stojana i wirnika na kształt tych funkcji. W wyniku analizy wyznaczonych współzależności wskazano na efektywny zakres regulacji napięcia indukowanego maszyny.
EN
This paper presents construction of the unipolar hybrid excitation synchronous machine. The magnetic equivalent circuit model including nonlinear magnetization curves is described. This model was used to calculate multiparameter electromotive force characteristic. The influence of additional rotor and stator yokes on this characteristic was analyzed. As a result of analysis obtained data was indicated on the effective range of the electromotive force control in this machine.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono koncepcję maszyny synchronicznej, o wzbudzeniu hybrydowym i specjalnym układzie uzwojenia rozruchowego, spełniającej zadanie rozruszniko-alternatora. Maszyna ta jest przeznaczona do rozruchu silnika spalinowego oraz pracy generatorowej w pokładowej sieci energetycznej pojazdu. Konstrukcja hybrydowa maszyny obejmuje dwa źródła wzbudzające: elektromagnetyczne i od magnesów trwałych. Magnesy trwałe są umieszczone między kłowymi biegunami i mają polaryzację tangencjalną. Cewki wzbudzające umieszczone są w stojanie. Ten system wzbudzenia ma znaczenie w stanie rozruchu, jaki również pracy generatorowej. Maszyna wyposażona jest w dwa obwody rozruchowe w formie przewodów umieszczonych w żłobkach nabiegunników i litych nakładek, które przykrywają strefę magnesów trwałych. Maszyny hybrydowe w szczególności silnikowo-prądnicowe są nową generacją maszyn pod względem konstrukcyjnym i modelowania oraz opisu fizykalnego, wymagają więc zmodyfikowanej metodyki ujęcia. Na podstawie równań polowych i obwodowych, kwestie te przedyskutowano w prezentowanej pracy.
EN
This paper presents the conception of hybrid excitation synchronous machine with special starting coils meets the starter-alternator job. This machine is designed for start-up internal combustion engine and generation energy for vehicle power network. This machine construction combine two flux sources: field coils and permanent magnets. Circumferentially magnetized permanent magnets are located between claw poles. Field coils are located on the stator. The excitation system is important in motor and generator modes. The machine is equipped with two starting circuits in the form of bars placed in pole pieces slots and solid coating covering permanent magnets. Hybrid excitation machines especially motors-generators are the new generation of machines in terms of design, modeling and physical description, and thus require a modified approach methodology. In this work on the base of field and equivalent circuit equations this issues are discussed.
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 system pomiarowy przystosowany do pomiarów laboratoryjnych asynchronicznych silników liniowych przeznaczonych do napędów trakcyjnych. System ten obejmuje przetworniki sygnałów pierwotnych: napięcia, prądu, siły, prędkości, temperatury, i indukcji elektromagnetycznej; przetworniki kondycjonowania sygnałów pomiarowych i przetwornik analogowocyfrowego. System jest sprzężony z komputerem i wykorzystuje środowisko obliczeniowe. Oprócz podstawowych badań eksperymentalnych silników elektrycznych w zakresie podstawowych charakterystyk stanów: jałowego, zwarcia i obciążenia system ten jest przystosowany do pomiarów stanów dynamicznych. Wyniki pomiarów są opracowywane formie charakterystyk parametrycznych i przebiegów czasowych oraz wizualizowane na utworzonych panelach stanowiących tzw. mierniki wirtualne. Opracowany system pomiarowy i utworzone diagramy w implementacji środowiska programowego LabVIEW mogą być rozszerzone na innego typu silniki o znacznie zwiększonym zakresie ich parametrów znamionowych.
EN
In the article the measurement system adapted for laboratory tests of Asynchronous Linear Motors operating as traction drives is presented. Measurement system includes primary signals converters: voltage, current, force, velocity, temperature and flux density; signal conditioning converters and A/C converters. System coupled with computer uses measurement software tool. Apart of basic tests of experimental electrical machines concerning characteristics of no load, short-circuited and load states, system is capable to perform measurement of dynamic states of motor operation. Measurement results are presented in form of parametric characteristics and time sequences are visualized in the windows that acts as so called virtual measurement instruments. Elaborated measurement system and software tool created in form of diagrams using LabVIEW programming environment could be adapted for different motor types of substantially enlarged range of nominal parameters.
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.
Mullit zajmuje istotne miejsce w badaniach nad kompozytami ceramika-ceramika. Opracowana przez autorów oryginalna metoda jego syntezy umożliwia otrzymanie kompozytów mullit/aluminium o interesującej konstrukcji przestrzennej typu 'domek z kart', w której przestrzenie pomiędzy szkieletem z pyłek mullitu na oddziaływanie ciekłego aluminium w wysokich temperaturach, a także specyficznej budowie szkieletu mullitowego, takie kompozyty powinny wykazać wysoką odporność na pełzanie i ścieranie.
EN
Mullite occupy essential place in to-day studies on the ceramic/ceramic composities. Orginal method of the mullite synthesis presented by authors, create possibilities for production of the mullite/metallic aluminium composities with a specific space structure of the 'cards house'. In such a structure free spaces between mullite platy crystals may by filled with a metallic aluminium, which create the continuous phase. Excellent resistant of mullite on the liquid aluminium activity at high temperatures and specific skeleton structure of studied mullite ceramics may be basis for resistant on the creep and ceramic/metal composites manufacture.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.