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

Znaleziono wyników: 36

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
In the last two decades, permanent-magnet brushless DC motors have been rapidly developed and widely used in various small-size machines. The maximization of the average torque and minimization of the ripple-cogging torque are the most challenging problems in the design and performance of electrical machines. This paper has addressed to the problem of cogging torque reduction.
PL
W pracy przedstawiono wstępną analizę dotyczącą zastosowania różnych materiałów magnetycznych jako źródła wzbudzenia pola magnetycznego w przetwor-nikach elektromagnetycznych. Ponadto zbadano wpływ własności tych materiałów na parametry całkowe w bezszczotkowym silniku prądu stałego - BSPS. Wyznaczono zmienność kątową: momentu elektromagnetycznego (Te); siły elektromotorycznej indukowanej w poszczególnych pasmach (SEM); indukcję magnetyczną w szczelinie roboczej silnika (B). Obliczenia dotyczyły stanów ustalonych. Dodatkowo zamieszczono analizę harmoniczną Te, SEM i B. Obliczenia numeryczne przeprowadzono na zbudo-wanych modelach silnika za pomocą programu Flux3D.
EN
The paper deals with the analysis of the application of the different permanent magnets as a exciting source in electromechanical converters. The influence of the kind of permanent magnets on the electromechanical parameters as electromagnetic torque magnetic flux density and emf are also presented. The calculations of magnetic field and electromechanical parameters of the motor were performed by using Flux3D computer program.
PL
W pracy przedstawiono analizę momentu w silniku bezszczotkowym prądu stałego z magnesami trwałymi (ang. BLDC) pod kątem ograniczenia pulsacji momentu. Przedstawiono konstrukcję silnika magnetoelektrycznego, która umożliwia wyeliminowanie składowych pulsujących momentu. Zastosowanie nowej konstrukcji silnika, jakim jest silnik ze stojanem mostowym, umożliwia całkowitą redukcję momentu zaczepowego (ang. cogging torque), bez konieczności stosowania skosu w obwodzie magnetycznym silnika. Wyniki obliczeń parametrów całkowych porównano z obliczeniami wykonanymi dla modelu silnika o konwencjonalnej budowie. Obliczenia polowe przeprowadzono na modelach 2D i 3D, wykorzystujące metodę elementów skończonych.
EN
In this paper, the 2-D and 3-D approach is used to comparatively analyze the magnetic field distribution in the air gap of a BLDC with bridged stator. Application of the two - part stator core, called a bridged stator, has several advantages, such as: elimination of cogging torque, elimination of slot harmonics from the distribution of magnetic induction in an air - gap, without detrimental effects as vibration and noise. A model of BLDC with bridged stator has more complicated technology of production, so this model of motor is more expensive then conventional PM brushless DC motor (BLDC). Motors without pulsations of electromagnetic torque are an important part of the robots and servo motors. It is important, that PMSM with the bridged stator produces a little or negligible torque ripple. Results of calculations performed for motor with bridged stator were compared with conventional brushless motor.
PL
W pracy przedstawiono wpływ zmiennego wektora magnetyzacji oraz jego modyfikacją pod kątem ograniczenia amplitudy pulsacji momentu elektromagnetycznego w bezszczotkowym silniku prądu stałego (BLDC) z magnesami trwałymi (PM). Pokazano także wpływ zmiany parametrów magnesów trwałych na moment (tj. rozpiętość kątowa bieguna oraz podział magnesu na n-segmentów). Obliczenia przeprowadzono za pomocą modeli dwuwymiarowych opartych na metodzie elementów skończonych.
EN
This paper deals with magnetic field calculations and predictions of electromagnetic torque pulsations in a brushless permanent magnet motor (PM-BLDC). The calculations have been performed using the 2D finite element method. The impact of inhomogeneous magnetization vector of PM and various pole width of rotor on the torque pulsations has been investigated. Results of the calculations clearly show the existence of the optimal vector magnetization and division a pole of rotor on segments being analysed, at which the average torque remains high and pulsations are considerably reduced.
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.
PL
W pracy przedstawiono możliwości modyfikacji obwodu magnetycznego pod kątem ograniczania składowych pulsujących momentu elektromagnetycznego w bezszczotkowym silniku prądu stałego (BSPS) z magnesami trwałymi. Pokazano także wpływ wybranych parametrów modelu oraz magnetyzacji typu Halbach na moment elektromagnetyczny. Obliczenia przeprowadzono za pomocą modeli trójwymiarowych zbudowanych w programie Flux3D opartym na metodzie elementów skończonych.
EN
This paper deals with the magnetic field calculations and the predictions of electromagnetic torque pulsations in a brushless permanent magnet motor (PM-BLDC). The calculations have been performed using FEM package FLUX 3D. The impact of magnetic circuit modifications, such as changing the air-gap width, permanent magnet dimensions and Halbach type magnetization on the torque pulsations has been investigated.
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.
8
63%
EN
This paper presents a three-dimensional analysis of the magnetic field distribution for a three-phase, surface-mounted permanent-magnet, brushless DC motor with integral and fractional slot windings. Calculations are carried out using the 3-D finite element method (FEM). The electromagnetic torque is determined from the co-energy method. It is shown that the ripple-cogging torque can be effectively reduced by an application of the fractional slot-winding. The simulation results are in good agreement with experimental data obtained from the prototype motors.
PL
W pracy przedstawiono analizę momentu elektromagnetycznego i zaczepowego w silniku bezszczotkowym prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDC). Dokonano porównania dwóch prototypów silników z uzwojeniem całkowitym i uzwojeniem ułamkowym (rys. 1). Zastosowanie uzwojenia o ułamkowej liczbie żłobków na biegun i fazę q umożliwia redukcję amplitudy momentu zaczepowego bez konieczności stosowania jakiegokolwiek skosu w obwodzie magnetycznym silnika. Na rysunku 2 pokazano przekroje poprzeczne badanych silników z zaznaczonymi pasmami uzwojenia trójpasmowego. Schemat uzwojenia całkowitego i uzwojenie ułamkowego zamieszczono na rysunku 3. Podstawowe dane konstrukcyjne dotyczącego uzwojenia oraz konstrukcji silnika ujęto w tab. 1. Obliczenia polowe przeprowadzono na modelach trój i dwu wymiarowych bazujących na metodzie elementów skończonych. Na rysunku 4 przedstawiono model numeryczny silnika oraz siatkę dyskretyzacyjną przyjętą w obliczeniach. Rozkłady indukcji magnetycznej w przekrojach silników z uzwojeniem całkowitym oraz uzwojeniem ułamkowym pokazano na rys. 5. Obliczenia momentu elektromagnetycznego wykonano za pomocą metody pracy wirtualnej według zależności (1). Wyniki obliczeń momentu elektromagnetycznego, momentu zaczepowego (rys. 6), siły elektromotorycznej indukowanej w poszczególnych pasmach (rys. 9), indukcji magnetycznej w szczelinie maszyny (rys. 7) oraz strumieni skojarzonych (rys. 8) zweryfikowano częściowo pomiarami na prototypach maszyn. W tabeli 2 zestawiono wyniki obliczeń momentów elektromagnetycznego i zaczepowego. W celu określenia pulsacji momentu elektromagnetycznego, ujęto w tabeli również współczynnik pulsacji, przyjęty za Nakatą według wzoru (2). Przedstawiona analiza i obliczenia potwierdzają możliwości minimalizacji momentu zaczepowego w silnikach z uzwojeniami ułamkowymi.
PL
W pracy przedstawiono wstępne spostrzeżenia i podstawowe możliwości dotyczące zastosowania programu FLUX3D do obliczeń przestrzennych pola magne-tycznego i parametrów całkowych silników bezszczotkowych prądu stałego (BSPS). Pokazano rozkłady pól magnetycznych i wyznaczono zmienność kątową momentu elektromagnetycznego silników. Dodatkowo przedstawiono wyniki estymacji parametrów, które otrzymano przy użyciu metody minimalizacji funkcji celu dla wybranego modelu numerycznego silnika BSPS. Do optymalizacji użyto algorytmu ewolucyjnego - AE (ang. Evolutionary Algorithm) z kodowaniem rzeczywistym.
EN
In the paper the application of the FLUX3D package in the calculations of three dimensional magnetic field of brushless DC motors is presented. The distributions of magnetic field and integral parameters of the motors (variation of the electromagnetic torque versus rotor position) are showed. Additionally, the results of the estimation of the average magnetization curve of iron, with using evolutionary algorithm, were presented. The results of calculations prove the usefulness of the FLUX3D programme for further studies in modeling and constructions optimalization of the motors.
PL
W pracy przedstawiono wyniki estymacji parametrów modelu matematycznego transformatora jednofazowego otrzymane przy użyciu dwu różnych metod minimalizacji funkcji celu. W obliczeniach zastosowano algorytm deterministyczny bazujący na metodzie sekwencyjnego programowania kwadratowego - SQP (ang. Sequential Quadratic Programming) oraz algorytm ewolucyjny - AE (ang. Evolutionary Algorithm) z kodowaniem rzeczywistym. Parametrów poszukiwano w stanach nieustalonych na podstawie modelu obwodowego analizowanego układu. Dokonano porównania wyników obliczeń oraz kosztów obliczeniowych. Przedstawiono problemy związane z zastosowaniem obydwu metod w estymacji parametrów analizowanego układu.
EN
The paper presents results of estimation of non-linear parameters of one-phase, low-power transformer with ferromagnetic core. The estimation is performed by using three different methods to minimize an objective function. In order to calculate parameter estimates the evolutionary algorithm, deterministic algorithm and hybrid algorithm are used. The deterministic algorithm is based on Sequental Quadratic Programming (SQP). Estimation of parameters is performed in the current transient state on the basis of equvalent reluctance network transformer model.
11
Content available remote Optimization of the PM array of brushless DC motor for minimum cogging torque
63%
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.
PL
W artykule przedstawiono analizę wybranych parametrów całkowych generatora z podwójnym wirnikiem o strumieniu osiowym przeznaczonego do zastosowania w małej elektrowni wiatrowej. Celem pracy było osiągnięcie wymaganej wartości napięcia rotacji wystarczającej do ładowania baterii akumulatorów. W celu zrealizowania tego problemu zbudowano trójfazowy model polowy oparty na metodzie elementów skończonych (MES). Na bazie modelu polowo-obwodowego wyznaczono przebiegi czasowe, charakterystyki wyjściowe generatora oraz jego sprawność.
EN
Design of axial-flux generators with magnets is a part of on-going energy storage research project for wind energy applications. In this paper axial flux 3-phases small power generator with magnets and double rotor has been analysed. Presented machine consist slotless stator core which is made of lamination. Electromagnetic requirements of the electric machine were achieved by doing three-dimensional finite element analyses. A three- dimensional analysis was necessary by nature of arrangement coils such as end-winding effect. The main goal of electromagnetic field investigation was achieve high enough induced rectifier DC voltage from three phase winding and high efficiency.
PL
W artykule przedstawiono analizę wybranych parametrów funkcjonalnych prototypu jednofazowego generatora o strumieniu osiowym, przeznaczonego do zastosowania w bardzo małej elektrowni wiatrowej. W generatorze zastosowano stosunek liczby biegunów stojana do wirnika równy 8/8. Celem pracy było sprawdzenie parametrów elektromechanicznych generatora i wygenerowanie wystarczającej wartości napięcia w uzwojeniu stojana, zdolnej do naładowania baterii połączonych szeregowo akumulatorów. W tym celu opracowano trójwymiarowy model obliczeniowy oparty na metodzie elementów skończonych (MES) a następnie zweryfikowano pomiarowo wyniki obliczeń. Model obliczeniowy posłużył do wykonania modyfikacji generatora, która polegała na zwiększeniu stosunku liczby biegunów stojana do liczby biegunów wirnika do 9/8, 12/8 i 24/8. We wszystkich zmodyfikowanych wersjach generatora zwiększono liczbę faz do trzech. Dla każdej opracowanej wersji generatora wykonano analizę mocy, sprawności oraz momentu elektromagnetycznego.
EN
Design of axial-flux generators with magnets is a part of an on-going energy storage research project for wind energy applications. In this paper axial flux one-phase small power prototype of a generator with magnets is analysed. The prototype is modified to three-phase models and the number of stator poles are changed as well. The presented machines consist of slotless stator cores which are made of lamination. Electromagnetic requirements for axial-flux electric machines are achieved by doing three-dimensional finite element analyses. A three-dimensional analysis is necessary due to the nature of arrangement coils such as endwinding effect. The main goal of the electromagnetic field investigation is the achieved high induced rectifier DC voltage from the three phase winding and high efficiency.
EN
In this paper, authors calculated the vibrations of stator due to the Maxwell forces and magnetostriction in the brushless direct current motor with permanent magnet (BLDC) with no load. Vibrations and acustic noise are important criteria in the design of electromagnetic devices. For rotating electric machines, the Maxwell forces acting on the stator teeth are major cause of noise emission. Next to the Maxwell forces, magnetostriction is a potential cause of additional noise. The computed results concerning the Maxwell and magnetostriction vibrations by using a 2-D numerical program are based on the finite element method (FEM).
PL
W artykule autorzy analizują wpływ zjawiska magnetostrykcji na drgania w stojanie silnika prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDC) dokonując porównania wielkości drgań magnetostrykcyjnych i drgań wywołanych siłami Maxwella. W obliczeniach drgań wynikłych z sił Maxwella i zjawiska magnetostrykcji zastosowano metodę elementów skończonych w programie 2-D. Zamieszczono wybrane wyniki obliczeń powstałych drgań stojana silnika BLDC. Obliczenia przeprowadzono dla różnych prędkości obrotowych wirnika.
EN
In the paper authors calculated the relative importance of magnetostriction deformation compared to deformation due to reluctance forces in the brushless direct current motor with permanent magnet (BLDC). The computed results concerning static displacement due to Maxwell forces and magnetostriction by using a 2-D numerical program are based on the finite element method (FEM). The numerical results show increase the deformation due to magnetostriction in the stator iron.
PL
W blachach magnetycznych poddanych działaniu zmiennego pola magnetycznego powstaje zjawisko magnetostrykcji. Zjawisko magnetostrykcji oraz siły Maxwella są źródłem dodatkowego hałasu w maszynach elektrycznych. W artykule opisano sposób obliczania przemieszczeń statycznych wywołanych siłami Maxwella oraz zjawiskiem magnetostrykcji z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Obliczenia przeprowadzano na modelu bezszczotkowego silnika prądu stałego z komutacją elektroniczną. Pokazano przemieszczenia wybranych punktów stojana silnika wywołane siłami Maxwella oraz zjawiskiem magnetostrykcji. Dokonano porównania wpływu obu zjawisk na wartości przemieszczeń.
16
Content available remote Optimization of the pm array of brushless dc motor for minimum cogging torque
63%
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 analysed. Measurement results from the prototype motors are well-compared with those obtained from the model calculations. 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. Several computer simulations were carried out and the results were compared with the previous prototype version of the motor.
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.
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
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.
EN
This paper considers a Brushless Direct Current (BLDC) machine prototype with six poles and 36 stator slots including a three phase double-layered distributed winding. The permanent magnet (PM) eddy-current loss is relatively small compared with the iron loss; it may cause significant heating of the PMs, due to the relatively poor heat dissipation from the rotor and results in partial irreversible demagnetization. A reduction in loss is achieved by magnet segmentation mounted on the rotor. Different number of magnet segmentation is analysed. The presented work concerns the computation of the no-load iron loss in the stator, rotor yoke and eddy-current loss in the magnets. It is shown that the construction of the rotor with segmented magnets can significantly reduce PM loss (eddy-eurrent loss). Eddy-current loss in PMs is caused by several machine features; the winding structure and large stator slot openings cause flux density variations that induce eddy-currents in the PMs. The effect of these changes to the BLDC motor design is examined in order to improve machine performance. 3-D finite-clcmcnt analysis (FEA) is used to investigate the electromagnetic behaviour of the BLDC motor.
PL
W artykule przedstawiono analizę strat mocy w miedzi wywołanych efektem zbliżeniowym oraz naskórkowością przy sinusoidalnym wymuszeniu prądowym o niskich i wysokich częstotliwościach. Zbudowane dwuwymiarowe (2D) i trójwymiarowe (3D) modele obliczeniowe w programie wykorzystującym metodę elementów skończonych (MES) do obliczeń pola magnetycznego posłużyły do pokazania wpływu efektu naskórkowości oraz efektu zbliżeniowego na straty mocy w uzwojeniu z uwzględnieniem połączeń czołowych. W niniejszej pracy zbadano wpływ połączeń czołowych na wielkość strat mocy w miedzi. Dodatkowo zbadano wpływ rozmieszczenia uzwojeń o przekroju kołowym w żłobku na straty w miedzi maszyny. Do przedstawienia wielkości strat mocy w miedzi przy różnych częstotliwościach uzwojenia zasilanego ze źródła prądowego wyznaczono stosunek rezystancji przy prądzie zmiennym do rezystancji przy prądzie stałym.
EN
In this paper three-dimensional (3D) and two-dimensional (2D) finite element analysis was applied to calculate copper losses and iron losses in the armature winding at high frequency sinusoidal current. To demonstrate the amount of copper loss resistance ratio of ac resistance and dc resistance was calculated. This paper focuses on the ac copper loss caused by circulating current effects in electrical machines. There are two different phenomena that lead to additional ac losses. First is a skin effect and the second one is the proximity effect. A skin effect is the tendency for high-frequency current to flowon the external surface of a conductor and can be mitigated through the use smaller conductor strands. The proximity effect is the tendency for current to flow in other undesirable patterns that form localised current loops or concentrated distributions due to the presence of a magnetic field generated by nearby conductors [10, 11].
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.