Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"Tomasz WOLNIK"

Porównanie współczynnika gęstości momentu silnika tarczowego oraz silnika cylindrycznego z magnesami trwałymi

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono dwie konstrukcje silników z magnesami trwałymi. Pierwsza z nich to klasyczny silnik cylindryczny z magnesami trwałymi (IPM) o promieniowym rozkładzie linii głównego strumienia magnetycznego, natomiast drugi to silnik tarczowy z magnesami trwałymi o osiowym strumieniu głównym pola magnetycznego. W publikacji dokonano porównania współczynnika gęstości momentu obu konstrukcji, który definiowany jest jako moment na wale silnika uzyskany z jednostki masy lub jednostki objętości. Równolegle dokonano analizy uwzględniając masę jedynie obwodu elektromagnetycznego, jak również masę całego silnika. Porównania dokonano z uwzględnieniem porównywalnych warunków pracy obu maszyn. Ponadto, w publikacji przedstawiono najważniejsze wady i zalety obu konstrukcji pozwalające określić przydatność do zastosowania w wybranych aplikacjach. Abstract. This paper presents two constructions of permanent magnet motors. The first one is cylindrical motor with permanent magnet (IPM), with radial distribution of the main lines of magnetic flux, while the second is axial flux permanent magnet motor. The article compares the ratio of torque density of two constructions, which is defined as torque on the motor shaft obtained from units of mass or volume. The analysis was made having regard to the weight of only the magnetic circuit, as well as the weight of the entire motors. Comparisons were made with regard to comparable working conditions of both machines. In addition, the paper presents the main advantages and disadvantages of both construction for determining the usefulness for use in some applications. Comparison of the ratio of torque density of two designs of permanent magnet motors Słowa kluczowe: maszyny elektryczne, silniki tarczowe, silniki z magnesami trwałymi. Keywords: electrical machines, axial flux motors, permanent magnet motors. Wprowadzenie W nowoczesnych napędach elektrycznych dużą uwagę poświęca się zagadnieniu minimalizacji m[...]

Investigation of properties of disk-type motor electromagnetic circuit using alternative materials in stator/rotor core. DOI:10.15199/48.2019.12.11

Czytaj za darmo! »

In the design stage of modern electric drives, particular attention is paid to three issues: energy effectiveness (efficiency coefficient), power density in relation to weight and production costs. These issues are directly related to each other; however, in a sense they are also opposed. In general, increase of energy effectiveness may be accomplished by: a) increasing the amount of active materials in the machine, which simultaneously decreases power density and raises production costs or b) application of modern materials, which in turn leads to increase in power density, but usually results in significant rise of production costs. This general approach neglects lots of other factors, such as processing, optimization of electromagnetic circuit etc. This viewpoint is presented in order to draw attention to the necessity of finding a satisfactory compromise as early as in the design stage of the machine; a happy medium between the enumerated problems. The selection of material magnetic for stator/rotor core [1] is without doubt one of key factors influencing all of these issues. The current paper presents characteristics of induction disk-type motors with cores manufactured in accordance with following design variants: 1. stator/rotor core is made of generator strip M470- 50A 0.5 mm thick, 2. stator core is made of generator strip M470-50A 0.5 mm thick, rotor core is made of solid steel S355J2, 3. stator core is made of amorphous strip 25 μm thick, rotor core is made of generator strip M470- 50A 0.5 mm thick, 4. stator core is made of Vacoflux48 strip, rotor core is made of generator strip M470-50A 0.5 mm thick. It must be stressed that in case of every design variant, the shape and dimensions of magnetic circuit, winding data and constructional elements are identical. The only difference is type of material used for stator or rotor core. Basic data and parameters of the investigated motor model are shown in Tab[...]

Modułowa bezrdzeniowa prądnica tarczowa

Czytaj za darmo! »

W niniejszym artykule przedstawiono prototyp bezrdzeniowej prądnicy tarczowej o mocy 4 kW. Charakterystyczną cechą przedstawionej prądnicy jest jej modułowa konstrukcja tzn. prądnica o mocy 4 kW zbudowana jest z dwóch modułów 2 x 2 kW. Takie rozwiązanie stwarza możliwość zasilania jednego odbiornika, jak również dwóch odbiorników niezależnych od siebie. Brak ferromagnetyka w stojanie powoduje całkowity brak momentu zaczepowego oraz sinusoidalny rozkład indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej. Ze względu na dużą średnicę tarcz przedstawiony generator z powodzeniem może znaleźć zastosowanie w wolnoobrotowych, przydomowych elektrowniach wiatrowych o pionowej osi obrotu. Abstract. This paper presents prototype of coreless, axial flux generator with power 4 kW. A characteristic feature of the generator is compact design. Generator with power 4kW is built of two modules 2 x 2kW. This solution provides the ability to powered a single receiver as well as two independent receivers. Coreless generator had complete lack of cogging torque and sinusoidal distribution of magnetic induction in air gap. Due to the large disc machine diameter this kind of generator can be applied especially to low-speed, wind turbine with vertical axis of rotation. (Coreless, axial flux generator) Słowa kluczowe: maszyny elektryczne, prądnice tarczowe, generatory bezrdzeniowe, prądnice z magnesami trwałymi. Keywords: electrical machines, axial flux generators, permanent magnet generators. Wprowadzenie Wysokie ceny energii elektrycznej są powodem coraz częstszego pozyskiwania jej z alternatywnych źródeł energii. Jednym z nich może być przydomowa elektrownia wiatrowa, która z powodzeniem może zostać wykorzystana np. do zasilania urządzeń podgrzewania wody. Zasadniczo wyróżnia się dwa rodzaje małych elektrowni wiatrowych: elektrownie o poziomej osi obro[...]

Porównanie wyników obliczeń i badań silnika tarczowego z magnesami trwałymi

Czytaj za darmo! »

Specyficzna geometria obwodu elektromagnetycznego maszyn tarczowych sprawia, że dla wybranych zastosowań zainteresowanie tego typu konstrukcjami w ostatnich latach rośnie. W niniejszym artykule przedstawiono przykładowe metody obliczeń obwodów elektromagnetycznych maszyn tarczowych z magnesami trwałymi, których poprawność została zweryfikowana w oparciu o wyniki testów laboratoryjnych. Na podstawie analizy wyników dokonano oceny opracowanego algorytmu obliczeń analitycznych oraz poprawności trójwymiarowego modelu silnika. W podsumowaniu zawarto wnioski i uwagi do tematu. Abstract. The specific geometry of disc motors electromagnetic circuit causes that the interest in this type of structures in recent years is increasing. This article presents exemplary methods of electromagnetic circuits calculations of axial flux permanent magnet motors, whose correctness has been verified based on the laboratory tests results. On the basis of the outcomes analysis the evaluation of elaborated algorithm of analytical calculations and the accuracy of three-dimensional motor model was made. The summary contains the conclusions and comments on the topic. (Exemplary methods of electromagnetic circuits calculations of axial flux permanent magnet motors) Słowa kluczowe: maszyny elektryczne, silniki tarczowe, silniki z magnesami trwałymi. Keywords: electrical machines, axial flux motors, permanent magnet motors. Wprowadzenie Szereg różnego rodzaju specyficznych zastosowań zmuszają konstruktorów maszyn z magnesami trwałymi do poszukiwania rozwiązań pozwalających na jak najbardziej efektywne wykorzystanie materiałów czynnych obwodu elektromagnetycznego. Miarami pozwalającymi określić stopień wykorzystania, są [...]

Asymetria obwodowa szczeliny powietrznej w tarczowym silniku indukcyjnym DOI:10.15199/48.2017.07.17

Czytaj za darmo! »

Silniki o strumieniu osiowym znajdują coraz szersze zastosowanie, głównie ze względu na wysokie wartości współczynników gęstości mocy i momentu oraz specjalne właściwości determinowane przez kształt obwodu magnetycznego [1,2,3,4]. Do najbardziej popularnych tego rodzaju maszyn należą silniki z magnesami trwałymi NdFeB, z uwagi na zalety natury technicznej. Są one jednak stosunkowo drogie i uzależniają dostawę głównego podzespołu tj. magnesów NdFeB od światowego monopolisty jakim są Chiny. Z tego względu równolegle należy rozwijać konstrukcje tarczowych silników indukcyjnych. W niniejszej publikacji przedstawiono zagadnienie asymetrii obwodowej szczeliny powietrznej modelowego silnika tarczowego indukcyjnego z pojedynczym stojanem i pojedynczym wirnikiem. Tego rodzaju rozwiązanie konstrukcyjne obwodu magnetycznego znajduje uzasadnienie przede wszystkim w silnikach małej mocy, w których nie zachodzi potrzeba stosowania popularnych konstrukcji z podwójnym stojanem i podwójnym wirnikiem, które znacząco podrażają koszt produkcji [4]. Pewnym problemem dla tego rodzaju konstrukcji jest dotrzymanie symetryczności obwodowej szczeliny powietrznej, głównie z uwagi na stosunkowo duże średnice zewnętrzne tarcz w stosunku do ich grubości. Ponadto, wadą tego rozwiązania są duże wartości sił osiowych naciągu magnetycznego występujące w trakcie normalnej pracy maszyny, mocno oddziałujących na konstrukcję węzłów łożyskowych [1,4,5,6]. W artykule omówiono wpływ asymetrii obwodowej szczeliny powietrznej na pracę silnika tarczowego indukcyjnego, w szczególności na przebiegi sił osiowych naciągu magnetycznego, wartość drgań oraz parametrów eksploatacyjnych silnika. Model silnika Obiektem badań był modelowy obwód elektromagnetyczny silnika indukcyjnego tarczowego o liczbie biegunów magnetycznych 2p=6, posiadający jeden stojan oraz jeden wirnik (AFIM11). Podstawowe dane dotyczące wymiarów geometrycznych obwodu magnetycznego, uzwojenia oraz [...]

Axial forces of magnetic pull in a disc type induction motor – experimental test. DOI:10.15199/48.2019.11.34

Czytaj za darmo! »

This paper presents results of investigation of magnetic pull axial forces in disk induction motor with a single stator and single rotor (abbreviated as AFIM11). Machines with axial flux tend to be more and more widely utilized as generators and motors both [1,2,3]. Their specific properties which are determined by the shape of the magnetic circuit, make them particularly well suited to be used in applications, where one of the main criteria is limited axial length of the machine [4,5]. One of the designs of the magnetic circuit of disk induction motor is a motor with a single air-gap, that is with one stator and one rotor [4,5,6]. Application of such motor design is justified above all in low power motors, where for economical reasons there is no need of using popular designs with double stator and double rotor [5]. However, a significant drawback of this solution is found in high values of magnetic pull axial forces acting between stator and rotor and present during normal operation of the machine [4,5,6,7]. These forces bear a considerable impact on the bearings' operation, therefore they must be taken into account in the process of mechanical design and selection of machine components [4,5,6]. Numerous publications may be found on measurements and analyses of radial magnetic pull in cylindrical motors. Results of such works are presented, among others, by Dorrell et al. [8,9] and Tenhunen et al. [10]. However, there are no publications on issue of axial magnetic pull in disk motors, even though this pull's impact on disk motor operation is quite significant. Results of experimental investigation of magnetic pull axial forces in induction disk motor are presented in the current paper (model of this motor is shown in Fig.1). Measurements were conducted at dedicated test stand equipped with EMS70-5kN strain gauges (Fig.3). The main aim of this work was to determine the values of magnetic pull axial forces and their variat[...]

Projekt silnika tarczowego z magnesami trwałymi

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono projekt oraz obliczenia obwodu elektromagnetycznego silnika tarczowego z magnesami trwałymi, którego obwód elektromagnetyczny składa się z dwóch zewnętrznych stojanów oraz wewnętrznego wirnika. Taka konstrukcja silnika tarczowego cechuje się efektywnym wykorzystaniem objętości maszyny, a tym samym wysokim współczynnikiem gęstości mocy. W artykule przedstawiono wyniki analitycznych obliczeń obwodowych silnika oraz wyniki trójwymiarowych polowych obliczeń magnetostatycznych oraz obliczeń dla pracy silnikowej. Ponadto zbadano wpływ geometrii obwodu elektromagnetycznego na wybrane parametry silnika, między innymi wpływ kształtu magnesów trwałych na moment zaczepowy maszyny. Abstract. This article presents a project and calculations of electromagnetic circuit in axial flux permanent magnet motor with two outer stators and inner rotor. It is an axial flux motor which is characterized by efficient use of the machine volume, and thus a high ratio of the power density. The analytical circuit calculations have been overwritten and the results of three-dimensional magnetostatic field calculations as well as the results for motor work have been presented. Furthermore, the influence of the electromagnetic circuit geometry on the selected motor parameters has been studied, e.g. influence of the shape of permanent magnets on the cogging torque has been investigated (Design of a disc motor with permanent magnets). Słowa kluczowe: maszyny elektryczne, silniki tarczowe, silniki z magnesami trwałymi. Keywords: electrical machines, axial flux motors, permanent magnet motors. Wprowadzenie Istnieje szereg różnego rodzaju zastosowań, w których gabaryty silnika elektrycznego są bardzo istotnym kryterium. Jako przykład można wymienić tu między innymi napędy pojazdów elektrycznych, napędy wind oraz maszyn wyciągowych, w których przestrzeń do zabudowy silnika jest w znaczący sposób ograniczona. W związku z tym, na konstruktorach maszyn e[...]

Silniki tarczowe z magnesami trwałymi jako napęd pojazdów wolnobieżnych - przegląd rozwiązań konstrukcyjnych

Czytaj za darmo! »

Silniki elektryczne coraz częściej znajdują zastosowanie jako napęd pojazdów samochodowych oraz statków powietrznych takich jak paralotnie, motolotnie czy samoloty bezzałogowe. Poszukując rozwiązania maszyny elektrycznej charakteryzującej się jak największym momentem z jednostki masy pod uwagę wzięto silniki tarczowe z magnesami trwałymi. W artykule przedstawiono wybrane konstrukcje silników tarczowych, które zdaniem autorów mogłyby znaleźć zastosowanie jako napęd wolnobieżnych pojazdów samochodowych, bądź statków powietrznych. Abstract. Electrical motors are increasingly being used as a drive motor vehicles and aircraft such as gliders, powered gliders and unmanned aircraft. Looking for a solution of the electrical machine characterized as the biggest moment of the unit weight were taken into account disc motors with permanent magnets. The article present selected construction of axial flux motors which could be used as drive motor vehicles or aircraft. Axial Flux Permanent Magnet Motors as drive slow moving vehicles - review of construction Słowa kluczowe: maszyny elektryczne, silniki tarczowe, silniki z magnesami trwałymi, bezpośredni napęd pojazdów. Keywords: electrical machines, axial flux motors, permanent magnet motors, direct drive vehicles. Wstęp Poszukując rozwiązania maszyny elektrycznej o minimalnej masie przy założonych parametrach należy wziąć pod uwagę silniki tarczowe. Istotną zaletą tego typu maszyn jest ograniczona długość osiowa, która decyduje o możliwości stosowania tych silników w pojazdach samochodowych oraz statkach powietrznych. Silniki elektryczne stanowiące napęd pojazdów drogowych lub szynowych powinny charakteryzować się jak największym momentem z jednostki masy lub jak największą mocą z jednostki objętości. Minimalizacja masy silnika elektrycznego jest istotna, gdyż wpływa to na masę pojazdu i na energię zużywaną na ruch pojazdu. Problem masy silnika jest jeszcze bardziej istotny w statkach powietrznych [...]

 Strona 1