Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"Marcin KOWOL"

Zastosowanie algorytmu ewolucyjnego do optymalizacji obwodu magnetycznego silnika reluktancyjnego ze strumieniem poprzecznym

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono optymalizację obwodu magnetycznego silnika reluktancyjnego o budowie modułowej z wirnikiem zewnętrznym. Optymalizację przeprowadzono za pomocą algorytmu ewolucyjnego dostępnego w bibliotece programu Matlab oraz programu do obliczeń polowych - Flux3D. Abstract. The paper presents an optimal design of the magnetic circuit of a transverse flux motor. A numerical model of the motor, developed in the Flux3D program, is coupled with a Matlab-based evolutionary algorithm for optimization of construction parameters of the magnetic circuit. (Optimization of the magnetic-circuit of the transverse flux motor using evolutionary algorithms). Słowa kluczowe: Silniki reluktancyjne, metody polowe, algorytmy ewolucyjne, optymalizacja. Keywords: Switched reluctance machines, [...]

Modelowanie i optymalizacja silnika reluktancyjnego dwumodułowego

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono wyniki badań optymalizacyjnych popartych weryfikacją pomiarową dla dwumodułowej maszyny reluktancyjnej ze strumieniem poprzecznym i wirnikiem zewnętrznym. Zaprezentowano, wyznaczone w drodze obliczeń optymalizacyjnych, nowe prototypy maszyn TFM. W procedurze optymalizacji wykorzystano algorytmy ewolucyjne w połączeniu z trójwymiarowym środowiskiem do obliczeń pola elektromagnetycznego oraz bazą danych. Otrzymane z obliczeń charakterystyki momentu elektromagnetycznego porównano i zweryfikowano pomiarowo na obiekcie rzeczywistym uzyskując dobrą zgodność wyników. Abstract. The paper presents the modeling and optimization process with experimental validation of the two-modular reluctance motor (Transverse Flux Motor) with an outer rotor. The new prototype motor structure was prepared on the basis of the performed optimization. The main optimization instrument was Matlab and its evolutionary algorithm connected with a three-dimensional field computations software and MySQL data base. The calculated electromagnetic torque characteristics are in very good agreement with the experimental data obtained from prototype motors. (Modeling and optimization of the two-module switched reluctance motor). Słowa kluczowe: silniki reluktancyjne, silniki ze strumieniem poprzecznym, optymalizacja, metoda elementów skończonych (MES). Keywords: switched reluctance motors, transverse flux motors, optimization, finite element method (FEM). Wstęp Szybki rozwój technologii komputerowej w zasadniczy sposób wpłynął również na zmianę podejścia do projektowania przetworników elektromechanicznych. Dostępne liczne, bardzo zaawansowane środowiska obliczeniowe umożliwiają przeprowadzenie analizy, jak również optymalizacji konstrukcji bez konieczności budowy licznych, kosztownych prototypów. Stosując różne metody optymalizacji, powiązane z odpowiednimi kryteriami oceny funkcji celu, projektant już na tym etapie dokonuje wyboru szczegółowego rozwi[...]

Badania symulacyjne przekładni magnetycznej DOI:10.15199/48.2016.01.23

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono budowę oraz zasadę działania zmodyfikowanej przekładni magnetycznej. Dla przykładowej konstrukcji przekładni, o przełożeniu 4:1, opracowano dwuwymiarowy i trójwymiarowy model numeryczny, dla których wykonano szereg obliczeń polowych za pomocą metody elementów skończonych. Przeprowadzono analizę rozkładu składowej promieniowej i stycznej indukcji magnetycznej w szczelinach powietrznych. Za pomocą metody tensora naprężeń Maxwella wyznaczono charakterystyki przenoszonego momentu magnetycznego. Przedstawiono również wpływ wybranych parametrów konstrukcyjnych pasywnej przekładni magnetycznej na moment magnetyczny. Określono parametry konstrukcyjne mające największy wpływ na zmianę wartości momentu magnetycznego. W dalszej części pracy zawarto analizę wpływu prądów wirowych na charakterystykę mechaniczną przekładni magnetycznej. Przeprowadzono analizę porównawczą dla materiałów o odmiennych charakterystykach magnesowania oraz konduktywności właściwej. Obliczenia zostały częściowo zweryfikowane na stanowisku pomiarowym na modelu fizycznym przekładni magnetycznej. Abstract.: This paper presents the construction and operation principle of the modified magnetic gear. For the presented gear construction (with gear ratio 4:1) a series of calculations was carried out using two- and three-dimensional numerical field models. On the base of field calculations, an analysis of the distribution of the radial and tangential components of the magnetic flux density in the air gaps is performed. The magnetic torque characteristics were calculated using the Maxwell Stress Tensor Method. The influence of choosing construction parameters on the magnetic torque is also examined. In the next part of the article, the influence of eddy currents induced in the ferromagnetic parts on the magnetic torque is considered. The differ kind of construction materials (differ magnetic characteristics and differ electric conductivity) are examined. The calculati[...]

Zastosowanie metody homogenizacji do wyznaczania współczynnika przewodnictwa cieplnego w silnikach elektrycznych DOI:10.15199/48.2017.01.44

Czytaj za darmo! »

Jednym z głównych problemów podczas analizy cieplnej maszyn elektrycznych jest poprawne zamodelowanie poszczególnych jej elementów. Złożona struktura uzwojenia oraz pakietu blachy elektrotechnicznej powoduje, że wyznaczenie przewodności cieplnych tych elementów jest niezmiernie trudne. W artykule przedstawiono zastosowanie metody homogenizacji do wyznaczania zastępczej przewodności cieplnych uzwojenia wsypywanego oraz pakietu blachy elektrotechnicznej. W celu weryfikacji zaprezentowanej metody wyniki symulacji komputerowych zostały zweryfikowane pomiarowo na obiekcie rzeczywistym silnika. Abstract. One of the main problems in the thermal analysis of the electric machines is a correct modeling of individual components. The complex structure of the winding and core causes that determination of the thermal conductivity of these elements is extremely difficult. The article presents an application of the homogenisation method to determine the thermal conductivity of a winding and core. In order to validate correctness of the calculation results, measurements on the physical model of the machine are carried out. (Homogenization methods application for determining thermal conductivity coefficient in electrical motors). Słowa kluczowe: homogenizacja, analiza cieplna, metoda elementów skończonych, silnik synchroniczny z magnesami trwałymi Keywords: homogenization, thermal analysis, finite-element method, permanent magnet synchronous motor Wstęp Z analizą cieplną maszyn elektrycznych związanych jest wiele problemów obliczeniowych. Jednym z nich jest poprawne wyznaczenie przewodności cieplnych materiałów wykorzystywanych w budowie przetworników elektromechanicznych [1, 2, 3, 4]. Trudność ta wynika przede wszystkim ze złożoności struktury poszczególnych elementów maszyny, w szczególności uzwojeń wsypywanych, które z racji technologii wykonywania i montażu, charakteryzują się dużą losowością oraz niejednorodnością w rozmieszczeniu drutów nawojowyc[...]

Koncepcja i obliczenia parametrów przełączalnego silnika reluktancyjnego z wirnikiem zewnętrznym do napędu roweru DOI:10.15199/48.2017.02.10

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono założenia konstrukcyjne napędu elektrycznego do pojazdu elektrycznego. W pracy dokonano porównania zmienności momentu elektromagnetycznego i indukcyjności własnej w funkcji kąta obrotu wirnika dla modelu trójwymiarowego (3D) bazującego na metodzie elementów skończonych. Przedstawiono układ sterowania silnika oraz wyniki obliczeń przebiegów prądów oraz momentu elektromechanicznego badanego przetwornika. Abstract. The paper presents the preliminary design of the electric drive for a bicycle using 4-phase 8/10 poles switched reluctance motor (SRM) with an external-rotor. Electromagnetic field analysis for the considered motor is carried out using 3D FEM. The electromagnetic torque and selfinductance characteristics as a function of the rotor angle position are shown in the paper. The paper contains also the motor control system and calculation results of the currents and electromagnetic torque waveforms for the steady state. (The concept and calculation of switched reluctance motor with external-rotor designed for the electric bike). Słowa kluczowe: napęd elektryczny roweru, przełączalny silnik reluktancyjny, metoda elementów skończonych. Keywords: electric drive for a bicycle, switched reluctance motor, finite element method. Wstęp Na przestrzeni ostatnich lat można zauważyć duży wzrost zainteresowania rowerami jako środkami lokomocji w centrach miast. Ciągły rozwój infrastruktury rowerowej w miastach sprawia, że rower staje się coraz bardziej konkurencyjny względem transportu samochodowego. Zastosowanie dodatkowego napędu elektrycznego w rowerach pozwala na zwiększenie dynamiki przemieszczania się dając lepsze rezultaty niż poruszanie się tradycyjnym rowerem. Poza tym napęd elektryczny charakteryzuje się w dalszym ciągu cichą pracą w przeciwieństwie do silników spalinowych, wysoką sprawnością napędu oraz niezależnością od paliw kopalnianych [1, 2, 3]. Przeglądając dostępne rozwiązania rowerów elektrycznych [...]

Optymalizacja pasywnej przekładni magnetycznej DOI:10.15199/48.2017.02.19

Czytaj za darmo! »

Praca zawiera wybrane wyniki badań optymalizacyjnych dla pasywnej przekładni magnetycznej. W obliczeniach zastosowano algorytm ewolucyjny współpracujący z biblioteką obliczeń równoległych wsparty dodatkowo bazą danych. Obliczenia polowe wykonano za pomocą dwuwymiarowej metody elementów skończonych. Badania przeprowadzone dla kilku wariantów funkcji celu wskazały wartości parametrów konstrukcyjnych, dla których gęstość przenoszonego momentu jest bliska 100kNm/m3. Abstract. The work contains chosen optimization results of a permanent magnetic (PM) gear. The calculations use an evolutionary algorithm in cooperation with a parallel calculations library additionally supported by a database. Field calculations are performed using a two-dimensional finite element method. The calculations conducted for several different objective functions showed the design parameters for which the transmitted torque density is close to 100kNm/m3. Optimization results of a permanent magnetic (PM) gear Słowa kluczowe: pasywna przekładnia magnetyczna, optymalizacja, algorytm ewolucyjny, metoda elementów skończonych Keywords: magnetic gear, optimization, evolutionary algorithm, finite element method Wstęp Współczesne czasy to ciągłe poszukiwanie coraz doskonalszych i przyjaznych dla środowiska naturalnego źródeł energii, to również nieustanny rozwój i poszukiwanie wysokosprawnych przetworników elektromechanicznych. Kluczowym staje się nie tylko samo wykorzystanie energii wiatru lub wody, ale również maksymalizacja sprawności procesu przetwarzania - produkcji energii. Budowane współcześnie turbiny wiatrowe i wodne to zazwyczaj urządzenia wolnoobrotowe. Takie aplikacje wymagają stosowania specjalnych wolnoobrotowych maszyn elektrycznych lub przekładni mechanicznych. Szeroko dostępne dzisiaj, zaawansowane energoelektroniczne układy przekształtnikowe z łatwością obsługują bardzo wymagające, względem prędkości lub momentu obrotowego, układy napędow[...]

Analiza własności dynamicznych współosiowej przekładni magnetycznej DOI:10.15199/48.2019.04.47

Czytaj za darmo! »

Wysokosprawne przetwarzanie energii elektrycznej i mechanicznej należy współcześnie do najistotniejszych zadań. Troska o środowisko naturalne, rosnące ceny energii i koszty obsługi wymuszają poszukiwanie rozwiązań, wykazujących zbliżone parametry transformacji energii przy jednocześnie wysokiej sprawności i niskich kosztach eksploatacji. Jednym z rozwiązań spełniających ww. wymagania jest współosiowa przekładnia magnetyczna (ang. magnetic gear - MG). Koncepcja tego przetwornika została szczegółowo opisana w pracach [1, 2, 5-7]. Bezstykowego przenoszenie momentu, za pomocą pola magnetycznego, wyklucza mechaniczne zużycie współpracujących elementów, zmęczenie materiału, konieczność smarowania oraz znacząco redukuje poziom drgań i hałasu, a ostatecznie konieczność wykonywania okresowych przeglądów [1-3, 5-8, 10]. Zasada działania przekładni w pewnym aspekcie, zbliżona jest do maszyny synchronicznej. Tak jak w maszynie synchronicznej również przekładnia magnetyczna wymaga synchronizacji. O ile proces ten w trakcie łagodnego rozruchu następuje samoczynnie (tak jak zastosowanie falownika do rozruchu maszyn synchronicznych), wysoka dynamika dotycząca zmian momentu i prędkości w układzie napędowym jest istotnym ograniczeniem możliwości zastosowania magnetycznej transformacji momentu. Relatywnie niska wartość współczynnika sztywności przekładni magnetycznej niejednokrotnie może prowadzić do powstawania słabo tłumionych oscylacji, do utraty synchronizmu i zatrzymania układu [3, 4]. Dla niektórych aplikacji, takie naturalne zabezpieczenie przed przeciążeniem stanowi istotną zaletę, jednak w innych przypadkach może spowodować utratę kontroli nad układem napędowym, a w skrajnym przypadku jego zniszczenie [3, 4]. Jednym ze sposobów na ograniczenie tego niekorzystnego zjawiska jest zaproponowane w pracy [4] wprowadzenie współczynników korekcyjnych. Inne rozwiązanie opisane w pracach [3, 10, 11, 12] bazuje na zastosowaniu specjalizowan[...]

Analysis of a Modified-Structure Switched Reluctance Motor Designed for an E-Bike DOI:10.15199/48.2019.05.32

Czytaj za darmo! »

Electric vehicles are becoming a practical and convenient means of transport in busy urban agglomerations of the contemporary world. As the electric vehicles do not emit harmful exhaust fumes, their use does not contribute to air pollution or the global warming while additionally reducing acoustic noise [1,2,3]. The electric energy which powers the vehicle may come from renewable energy sources or use the kinetic energy recovered in the process of braking. However, one disadvantage of electric vehicles is their short range between charges [5]. A solution to this problem may lie, among others, in the participation of countries in the creation of a modern infrastructure of electric vehicle charging stations. According to the Alternative Fuels Observatory, there currently are approximately 150 electric vehicle charging stations in Poland [6]. Nowadays, a wide variety of electric bikes are available, ranging from those equipped with a small motor which is designed to merely assist the cyclist to those featuring a more potent power unit, forming an electric unit in the style of a moped [4]. Three different concepts for the installation of electric motors to propel bikes are currently available on the market. The first variant is to integrate the motor with the chainset and the pedals. In this solution, power from the crankshaft is transmitted directly to the chain drive, and the central position of the motor makes it possible to maintain the correct centre of gravity in the bike. The second available and most common variant in serial production of electric bikes is a motor mounted in the front wheel hub. The third method for installing a motor in an electric bike is the rear wheel hub. This solution is similar to the one presented before; however, here the bike is more stable and may be used for off-road rides. In addition, the installation of the motor in the rear wheel provides better transmission of torque and enables the u[...]

 Strona 1