W pracy pokazano podstawowe obliczenia i konstrukcję generatora przeznaczonego do małej elektrowni wiatrowej, będącej przedmiotem konkursu NCBiR „Wielkie wyzwanie: Energia”. Ograniczenia wymiarowe elektrowni narzucone w tym konkursie definiują moc generatora, zaś przyjęte rozwiązanie turbiny wiatrowej określa znamionową prędkość obrotową generatora. Napięcie wyjściowe generatora może być różne i zależy od typu ładowarki użytej do ładowania akumulatora i do zasilania pompy wody. Z uwagi na to, że NCBiR nie określił jeszcze szczegółowych danych dotyczących typu i pojemności akumulatora oraz typu, mocy i charakterystyki pompy do obliczeń uzwojenia, przyjęto, że generator osiąga napięcie 24 V przy prędkości obrotowej 600 obr./min.
EN
The paper presents the basic calculations and design of a generator for a small wind power plant which is the subject of the National Centre’s for Research and Development competition, „Great Challenge: Energy”. The dimensions of the power plant specified in the competition define the generator power, and the adopted solution of the wind turbine determines the rated rotational speed of the generator. The output voltage of the generator may have different values. It depends on the type of charger used to charge the battery and supply the water pump. Since the National Centre for Research and Development has not yet provided detailed data on the type and capacity of the battery and the type, power and characteristics of the pump, the winding was calculated for the generator reaching 24 V at 600 rpm.
W pracy pokazano trzy wentylatory promieniowe charakteryzujące się małym poborem energii. Wentylatory te wyposażone zostały w nowy układ napędowy składający się z bezszczotkowego silnika prądu stałego i energoelektronicznego układu (falownika) sterującego pracą silnika. Pokazano konstrukcję silnika użytego w wentylatorach, na który zużyto znacznie mniej żelaza i miedzi w porównaniu z silnikami dotychczas stosowanymi. Omówiono zasadę sterowania bezczujnikowego zastosowaną w falowniku oraz pokazano prototyp falownika. Porównano pobory mocy wentylatorów dotychczas stosowanych z wentylatorami wyposażonymi w nowe układy napędowe. Opracowane wentylatory przeznaczone są do pracy przy piecach centralnego ogrzewania, w ekstruderach do produkcji butelek PET oraz w układach klimatyzacji. Zużywają one ponad dwukrotnie mniej energii niż urządzenia stosowane obecnie.
EN
The paper presents three centrifugal fans with low power consumption. The fans are equipped with a new drive system consisting of a brushless DC motor and power electronics system (inverter) used for motor control. The construction of the motor required much less iron and copper than the present motors. The principle of sensorless control of inverter is discussed and the prototype of the inverter is presented. The power consumption of the existing fans and the ones equipped with new drive systems is compared. The developed fans are designed to work with central heating furnaces, in extruders for the production of PET bottles, and in air-conditioning systems. They consume over twice as little energy as currently used fans.
Budowa elektrowni wodnej wymaga wysokich nakładów inwestycyjnych związanych głównie z budową zapory i towarzyszącej jej infrastruktury. Wysokie spiętrzanie wody powoduje zawsze ingerencję w środowisko naturalne rzeki i otaczający ekosystem. Istnieją rozwiązania mikroelektrowni wodnych umieszczanych w nurcie rzeki, minimalnie ingerujących w środowisko i produkujących niewielkie ilości energii elektrycznej.[...] Opracowana konstrukcja może być stosowana na małych ciekach wodnych – tam, gdzie zawodowa energetyka nie jest zainteresowana budową elektrowni wodnych. Miejsc takich jest w kraju bardzo wiele. Moc mikroelektrowni i ilość uzyskiwanej z niej energii zależy w dużym stopniu od prędkości przepływu wody i dlatego mikroelektrownię należy umieszczać w tzw. bystrzach...
W pracy przedstawiono konstrukcję i wybrane wyniki badań wolnoobrotowego, bezszczotkowego silnika prądu stałego przeznaczonego do kolejowego napędu rogatkowego. Obliczenia obwodu magnetycznego silnika przeprowadzono w programie FEMM 4.2. Blachy stojana i wirnika silnika wykonano metodą cięcia laserowego. Taka technologia umożliwia umieszczenie magnesów wewnątrz wirnika, co w znaczący sposób upraszcza technologię wykonania wirnika i zapewnia pewność mocowania magnesów. Do kontroli położenia wirnika względem stojana zastosowano wielobiegunowy magnes współpracujący ze specjalizowanym, programowanym układem elektronicznym. W zależności od potrzeby układ ten może dostarczać różne sygnały informujące o położeniu wirnika. Silnik zasilany jest z niskonapięciowego falownika, którego tranzystory sterowane są sygnałami mikroprocesora.
EN
The paper presents the construction and chosen experimental results for brushless motor using in level crossing barrier drive. Calculations for magnetic circuit have been conducted in FEMM 4.2 program. Steel sheets both for the stator and the rotor have been made using laser. Such technology allows placing magnets inside the rotor what in turn simplifies significantly the rotor and enhances durability of the motor. The position of the rotor towards the stator is controlled by multi-pole magnet connected to special electronic circuit. This circuit can generate different signals indicating the rotor’s position. The motor is supplied by low voltage converter whose transistors are controlled by microprocessor.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents the design of a drive system for a low-power fan. This system consists of a brushless DC motor (BLDC) and now-voltage inverter. The rotor of the motor is built of four offset layers, inside which permanent magnets are placed. This design minimizes the cogging torque of the machine and guarantees trouble-free operation (no possibility of magnets breaking off). A low-voltage inverter provides motor speed control over a wide range and limits the motors starting current. The paper explains the algorithm of sensorless control reducing the price of the drive (no position sensors and their wiring), compares the legacy motor with the new motor and shows a significant reduction in power consumption of the new drive.
PL
W pracy przedstawiono konstrukcję układu napędowego do wentylatora małej mocy. Układ ten składa się z bezszczotkowego silnika prądu stałego (BLDC) i niskonapięciowego falownika. Wirnik silnika zbudowany jest z czterech przesuniętych względem siebie warstw, wewnątrz których umieszczone są magnesy trwałe. Taka konstrukcja minimalizuje moment zaczepowy maszyny i gwarantuje bezawaryjną pracę (brak możliwości oderwania się magnesów). Niskonapięciowy falownik zapewnia regulację prędkości obrotowej silnika w szerokim zakresie i ogranicza prąd rozruchowy silnika. W pracy wyjaśniono algorytm sterowania bezczujnikowego zmniejszającego cenę napędu (brak czujników położenia i ich okablowania), porównano silnik dotychczas stosowany z nowym silnikiem i pokazano istotne zmniejszenie poboru mocy przez nowy napęd.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The use of step-motor drives is required where it is necessary to precisely determine the position of the device component performing the movement. The modeling of any stepping motor consists of the equilibrium equations of voltages and the equilibrium equation of moments. Based on the proposed mathematical model of a stepping mo-tor, a simulation model can be built, which can provide a lot of information about the operation of the drive before it is built. The following work shows a mathematical model of a stepping motor taking into account the equilibrium equations of mechanical and electrical equilibrium. Thermal phenomena were not considered in this model.
PL
Zastosowanie napędów z silnikami skokowymi wymagane jest tam, gdzie konieczne jest precyzyjne ustalenie pozycji elementu urządzenia wykonującego ruch. Modelowanie każdego silnika skokowego składa się z równań równowagi napięć i równania równowagi momentów. Na bazie zaproponowanego modelu matematycznego silnika skokowego można zbudować model symulacyjny, który może dostarczyć wielu informacji o pracy napędu przed jego zbudowaniem. Poniższa praca pokazuje model matematyczny silnika skokowego uwzględniający równania równowagi mechanicznej i elektrycznej. W modelu tym nie uwzględniano zjawisk cieplnych.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono konstrukcję układu napędowego do wentylatora małej mocy. Układ ten składa się z bezszczotkowego silnika prądu stałego (BLDC) i niskonapięciowego falownika. Wirnik silnika zbudowany jest z czterech przesuniętych względem siebie warstw, wewnątrz których umieszczone są magnesy trwałe. Taka konstrukcja minimalizuje moment zaczepowy maszyny i gwarantuje bezawaryjną pracę (brak możliwości oderwania się magnesów). Niskonapięciowy falownik zapewnia regulację prędkości obrotowej silnika w szerokim zakresie i ogranicza prąd rozruchowy silnika. W pracy wyjaśniono algorytm sterowania bezczujnikowego zmniejszającego cenę napędu (brak czujników położenia i ich okablowania), porównano silnik dotychczas stosowany z nowym silnikiem i pokazano istotne zmniejszenie poboru mocy przez nowy napęd.
EN
This paper presents the design of a drive system for a low-power fan. This system consists of a brushless DC motor (BLDC) and now-voltage inverter. The rotor of the motor is built of four offset layers, inside which permanent magnets are placed. This design minimizes the cogging torque of the machine and guarantees trouble-free operation (no possibility of magnets breaking off). A low-voltage inverter provides motor speed control over a wide range and limits the motors starting current. The paper explains the algorithm of sensorless control reducing the price of the drive (no position sensors and their wiring), compares the legacy motor with the new motor and shows a significant reduction in power consumption of the new drive.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.