Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The paper presents a comparison of 2-D and 3-D solutions for magnetic field in the problem of determination of electromechanical parameters of a brushless disc-type DC motor with permanent magnets. The calculations are carried out using the commercial OPERA(2D) and OPERA(3D) software packages. The torque is determined from the Maxwell's stress tensor. Calculated values of the torque and back EMF from 2-D and 3-D analyses are compared with test results obtained from the physical model of the motor. The comparison indicates that it is the 3-D model which enables to calculate the electromechanical parameters of the brushless disc-type motor with accuracy sufficient for technical demands.
PL
W pracy przedstawiono porównanie 2- i 3-wymiarowych rozwiązań pola magnetycznego wykorzystywane do wyznaczania parametrów elektromechanicznych silnika tarczowego prądu stałego z magnesami trwałymi i elektronicznym komutatorem. Do obliczeń zastosowano nowoczesne pakiety programowe OPERA(2D) i OPERA(3D). Moment elektromagnetyczny wyznaczono z tensora naprężeń Maxwella. Wartości momentu i siły elektromotorycznej obliczone na podstawie analizy 2- i 3-wymiarowej pola magnetycznego, zostały zweryfikowane pomiarami silnika prototypowego. Stwierdzono, że tylko 3-wymiarowa analiza pozwala na wyznaczenie parametrów elektromechanicznych silnika z dokładnością przydatną dla potrzeb technicznych.
PL
W artykule przedstawiono wpływ parametrów konstrukcyjnych silnika reluktancyjnego o budowie modułowej z wirnikiem zewnętrznym (Transverse Flux Motor - TFM). Obliczenia wykonano za pomocą trójwymiarowej metody elementów skończonych przy użyciu programu Flux3D. W wyniku przeprowadzonej analizy określono parametry konstrukcyjne silnika, które mają największy wpływ na zmianę średniej wartości momentu elektromagnetycznego.
EN
In the paper the performance of the modular reluctance motor (Transverse Flux Motor) with an outer rotor is presented. The calculations of the magnetic field and electromagnetic torque were performed using Flux3d package based on the finite element method. The influence of the magnetic circuit modifications on the torque produced by the motor was investigated. The calculations presented enable to determine the output electromechanical parameters of the motor already being in the stage of the design.
3
Content available remote Optimization of the PM array of brushless DC motor for minimum cogging torque
100%
EN
This paper deals with magnetic field calculations and model-based prediction of electromagnetic torque pulsations in a brushless DC (BLDC) motor. The impact of a multipolar excitation of permanent magnets is analyzed. It is shown that the cogging torque in the motor with the multipolar excitation of permanent magnets is reduced six times as compared with the conventional BLDC motor. For the computation of an optimal magnetic circuit shape a 3D finite element program was used and an evolutionary algorithm was implemented. In the evolutionary algorithm used for optimization, two parameters were taken into account.
PL
W pracy przedstawiono wyniki analizy momentu elektromagnetycznego i jego pulsacji w silniku bezszczotkowym prądu stałego ze zmiennym wektorem magnetyzacji magnesów trwałych. Wyniki obliczeń zostały porównane z pomiarami na modelu fizycznym silnika, wykazujące dobrą zgodność. Optymalizację obwodu magnetycznego silnika przeprowadzono przy użyciu algorytmu ewolucyjnego, wykorzystując pakiet programowy FLUX3D oraz Matlab. W wyniku optymalizacji określono parametry magnesów trwałych, zapewniające redukcję momentu zaczepowego silnika.
|
2007
|
tom No 55
157-166
EN
In the paper a new construction of the modular reluctance motor (Transverse Flux Motor) with an outer rotor is presented. As a results of change of the motor magnetic circuit shape, the torque pulsations are greatly reduced and the average electromagnetic torque significantly increases. For the computation of an optimal magnetic circuit shape a 3D finite element software (Flux3D) was used and an evolutionary algorithm in Matlab was implemented. In the evolutionary algorithm used for optimization, six parameters (r1 r2, r3, l2, α β [3 - see Fig. 3) were taken into account. Several computer simulations were carried out and the results were compared with the prototype version of the motor.
PL
Praca dotyczy zastosowania metod polowych w projektowaniu trójfazowych silników indukcyjnych o wirnikach klatkowych. Zaproponowano rozwiązanie dla przemysłu oparte na wykorzystaniu metody polowo-obwodowej i opracowanym dedykowanym środowisku obliczeniowym. Metoda obliczeń umożliwia bezpośrednie wyznaczanie charakterystyk eksploatacyjnych maszyny, tj. bez potrzeby obliczania jej parametrów skupionych. Przedstawiono wyniki dotyczące syntezy kształtu pręta wirnika. Wykonano praktyczną weryfikację otrzymanych rezultatów.
EN
This works aims at application of technique of designing the three-phase squirrel-cage induction machines based on the finite elements. A dedicated computer software is developed to support the work of designers in the area of the electromagnetic design. The computational technique used allows direct evaluation of performance characteristics of the motors without the need of invoking the equivalent circuit models.The results of physical validation of the computational method, based on the problem of optimal synthesis of the shape of the rotor bar, is presented.
6
Content available remote New concept of permanent magnet excitation, for disc-type brushless DC motors
100%
EN
A new mode of permanent magnet excitation, called multipolar excitation , with various, radial and nonradial directions of magnetization for an axial-field, double-sided, brushless DC motor with a toroidal stator core is presented in the paper. Magnetic field calculations are performed using the OPERA 3D package with the TOSCA module. Computer simulations show that the application of the new concept of permanent magnet excitation enables maximization of the average torque and effective reduction of the torque ripple. The multipolar excitation has a decisive influence on the performance of the motor with slotless stator and can be found to be a good alternative for the slotted-stator motor.
PL
W pracy przedstawiono nowy sposób wzbudzania magnesami trwałymi w dwuwirnikowym silniku tarczowym prądu stałego z toroidalnym stojanem. Zastosowano magnesy segmentowe o różnym kierunku wektora magnetyzacji. Do obliczeń zastosowano pakiet OPERA z modułem TOSCA. Przeprowadzone symulacje komputerowe wskazują, że zastosowanie nowego sposobu wzbudzenia umożliwia uzyskanie większego średniego momentu oraz wydatną redukcję pulsacji momentu. Nowy sposób wzbudzenia ma decydujący wpływ w silnikach z gładkim stojanem i może stanowić efektywną alternatywę użłobkowania.
7
Content available remote Optymalizacja wymiarów magnesów trwałych w silniku tarczowym prądu stałego
100%
PL
W pracy przedstawiono trójwymiarową analizę pola magnetycznego silnika tarczowego prądu stałego dwutwornikowego z magnesami trwałymi i elektronicznym komutatorem. Obliczenia przeprowadzono dla różnych wersji wymiarów magnesów trwałych. Do analizy zastosowano pakiet OPERA-3D z modułem TOSCA, wykorzystujący metodę elementów skończonych. Moment elektromagnetyczny silnika wyznaczono z tensora naprężeń Maxwella. Wyniki symulacji porównano częściowo z pomiarami na prototypie silnika tarczowego. Przeprowadzona analiza pozwala optymalnie dobrać wymiary magnesów trwałych z punktu widzenia maksymalizacji momentu silnika i minimalizacji jego pulsacji.
EN
A three-dimensional analysis of the magnetic field of a disc-type, double-sided, permanent magnet brushless dc motor with toroidal stator core and slotless winding is presented. The motor structure is shown in Fig. 1. Calculations were carried out using an OPERA-3D package with the TOSCA module. The electromagnetic torque was determined from the Maxwell stress tensor. Figure 2 presents the numerical model of the motor over single pole-pitch length. For optimization, the cases for different permanent-magnet dimensions (see Fig. 3) are investigated in details. Three-dimensional diagrams of maximal torque (Tmax), minimal torque (Tmin), average torque (Tav) and torque ripple (epsilon) versus pole-arc/pole-pitch ratio (alpha/beta) and different values of permanent magnet height (hx/h) are shown in Fig. 4. In Table 1 the computational results for considered versions of the motor are summarized. The motor version V1 has the same specifications as the motor prototype. It is interesting to note, that the V4 motor version (hx/h = 1.52, and alpha/beta = 0.78) is the most useful, (see Tab. 1). This version ensures the highest average torque, which is higher by some 32% with respect to the motor prototype and the lowest torque ripple (lower by some 27% as compared to the prototype motor). Figure 5 shows the back EMF waveform for the considered motor version. The simulation results compared partially with the test values obtained from the motor prototype are in good agreement. It is shown that suitable permanent-magnet dimensions can effectively reduce the torque ripple. Figure 6 illustrates the average torque peak versus motor current for considered versions of the motor. Additionally, the measurements of the motor torque are presented too.
PL
Zainteresowanie maszynami elektrycznymi z komutacją elektroniczną utrzymuje się na wysokim poziomie już od kilku lat. Ogólnie maszyny bezszczotkowe z komutacją elektroniczną są przeznaczone do napędów o regulowanej prędkości obrotowej. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy jest wysoka sprawność maszyn bezszczotkowych. Dotyczy to szczególnie maszyn, w których są wykorzystane wysokoenergetyczne magnesy trwałe (BLDC i PMSM). W maszynach, w których jako wzbudzenie wykorzystuje się magnesy trwałe, powstaje problem momentu zaczepowego oraz tętnień momentu elektromagnetycznego.
EN
In this paper, a brushless DC motor (BLDC) rotor-mounted permanent magnets is studied. The magnets are made of Neodymium Iron Boron (NdFeB), a magnetic material having high remanence, coercivity and energy. The analyzed motor produces a significant amount of cogging torque, which is the primary ripple component in the torque generated by the motor. One method of achieving cogging torque reduction is to use magnet segmentation. Three-dimensional software based on the finite element method (FEM) is used to compute mathematical models of the BLDC motor. Various numbers of magnet segments are analysed. In addition, the analysis focuses on the cogging torque, the electromagnetic torque and the back EMF constant depending on various number of magnet segments. For each number of segments the optimal location of the segments is determined to minimise cogging torque.
PL
Przedstawiono bezszczotkowy silnik tarczowy z dwustronnym stojanem i podwójnym wirnikiem o magnesach trwałych umieszczonych na tarczach wirnika. Silnik taki, zwany jest również w literaturze silnikiem typu torus z uwagi na to, że rdzeń stojana jest toroidem zwiniętym z paska blachy. Uzwojenie jest, zatem bezżłobkowe, składające się z cewek nawiniętych na rdzeń. Jeżeli przestrzeń między cewkami wypełni się kompozytem proszkowym lub pakietami blachy elektrotechnicznej, parametry silnika ulegną istotnej zmianie. Przedstawiono wyniki obliczeń pola magnetycznego i momentu elektromagnetycznego rozwijanego przez silnik, którego rdzeń stojana wykonano w kilku wariantach: bez zębów, z zębami wykonanymi z kompozytu proszkowego, z zębami wykonanymi z blachy oraz cały rdzeń wykonany z kompozytu.Obliczenia zostały wykonane metodą elementów skończonych z zastosowaniem pakietu OPERA 3d. Wyniki obliczeń porównano z wynikami badań prowadzonych na prototypie maszyny. Uzyskano zadowalającą zgodność teorii z doświadczeniem, co zachęca do użycia zastosowanego pakietu obliczeniowego do prac przy optymalizacji konstrukcji silnika.
EN
A 3-D space analysis of magnetic field and torque of disc brushless dc motor is presented. Calculations were carried out for a few versions of stator core structure using an OPERA (3d) package with the TOSCA module. The versions that are considered is the teethed and unteethed stator core. The teethed stator has the teeth made of two materials: magnetic composite and laminated iron. The electromagnetic torque was determined from the Maxwell's stress tensor. The calculation results were compared partially with the test results. The analysis can be used to an optimisation of the motor design.
PL
W artykule przedstawiono wyniki optymalizacji magnetowodu dwumodułowego silnika reluktancyjnego (TFM) z wirnikiem zewnętrznym. Istotną wadą omawianej podstawowej konstrukcji maszyny jest zerowy moment rozruchowy dla dwóch położeń wirnika względem stojana. W celu wyeliminowania powyższej niedogodności autorzy przeprowadzili optymalizację z wykorzystaniem dwóch postaci funkcji celu. W procesie optymalizacji zastosowano algorytmy ewolucyjne w sprzężeniu z bazą danych umożliwiającą znaczne zmniejszenie kosztów obliczeniowych.
EN
The paper presents optimization results for a twomodule reluctance motor (Transverse Flux Motor) with an outer rotor. The main disadvantage of the considered motor structure is a zero starting torque in some rotor positions. The main optimization instrument is Matlab and its evolutionary algorithm connected with field computations software and a database to limit the computation costs. Two objective functions are taken into account for the motor integral parameter improvement.
PL
Przedmiotem referatu są trójwymiarowe obliczenia polowe trójpasmowego bezszczotkowego silnika tarczowego prądu stałego z magnesami trwałymi. W referacie przedstawiono wyniki obliczeń parametrów całkowych badanej maszyny elektrycznej. Rozważano między innymi: siłę elektromotoryczną rotacji, indukcyjność własną i wzajemną uzwojeń oraz moment elektromagnetyczny rozwijany przez silnik. Obliczenia wykonano korzystając z metody elementów skończonych (MES). Wyniki obliczeń częściowo zweryfikowano na modelu fizycznym silnika. Uzyskano zadowalającą zbieżność wyników obliczeń oraz pomiarów, co zachęca do prowadzenia dalszych prac badawczych.
EN
A 3-D space analysis of the magnetic field and the torque of a disc-type three-phase, brushless dc motor with co-axial magnetic flux in the stator is presented. Calculations were carried out using an OPERA (3d) package with the TOSCA module. The electromagnetic torque and cogging torque were determined from the Maxwell's stress tensor. The calculation results of the torque, mutual and self inductances of the motor windings and back EMF were compared partially with the test results. The analysis can be used in optimisation of the motor design.
PL
W artykule przedstawiono podział pulsacji momentu elektromagnetycznego oraz kryteria ich oceny. Na podstawie wprowadzonych definicji wykonano obliczenia składowych pulsacji momentu elektromagnetycznego dwóch prototypów bezszczotkowych silników tarczowych z magnesami trwałymi. Obliczenia zostały przeprowadzone z wykorzystaniem trójwymiarowej metody elementów skończonych (MES). Uzyskane wyniki obliczeń pozwalają na określenie wartości oraz charakteru składowych pulsacji, co jest szczególnie istotne w przypadku ich minimalizacji.
EN
In this paper pulsation torque definitions and their evaluation criteria are presented. On the basis of the introduced definitions the torque components calculations are carried out for two prototypes of brushless, disc-type permanent magnet motors. The three-dimensional finite element method (FEM) is applied. The calculation results enable to determine values and the nature of pulsation components, which is of particular importance for improvement of torque smoothness.
13
Content available remote Badania eksperymentalne silnika reluktancyjnego po optymalizacji
71%
PL
W artykule przedstawiono wybrane wyniki badan dwupasmowego przełączalnego silnika reluktancyjnego. Podczas projektowania silnika zastosowano nowy sposób optymalizacji, polegający na uwzględnieniu warunków pracy silnika na etapie projektowania obwodu magnetycznego. W rezultacie uzyskano inne zależności indukcyjności od kąta niż w silniku optymalizowanym w sposób typowy na podstawie obliczeń polowych. Opracowana konstrukcja charakteryzuje się niskim poziomem pulsacji momentu.
EN
In the paper the experimental validation of the optimized version of the switched reluctance motor with reduced torque pulsations is presented. The simulation results are in good agreement with the experimental data from the motor prototype, which confirms the usefulness of the computational approach.
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.