Projektowanie yteów EM dr inż. Michał Michna
Rozwój Mazyn Elektrycznych 2 dr inż. Michał Michna
Literatura Dąbrowki M.: Projektowanie azyn elektrycznych prądu przeiennego. Warzawa, Wydaw. Nauk. - Techn., 1988. Giera J.F.: Mitchell Wing, Peranent Magnet Motor Technology, 2nd ed. Marcel Dekker, Inc, 2002 Giera J.F: Advanceent in Electric Machine. Springer-Verlag Gbh 2008 Hanelan D.: Bruhle Peranent Magnet Motor Deign, 2nd ed. McGraw-Hill, New York, 1994. Pyrhönen J., Jokinen T., Hrabovcová V.: Deign of Rotating Electrical Machine Wiley 2008 3 dr inż. Michał Michna
Rozwój azyn elektrycznych Przyczyny rozwoju ME Inżynieria ateriałowa Nowe zatoowania Energoelektroniki i etody terowania Wyagania środowikowe/polityczne ochrona środowika, ozczędzanie energii Duże projekty naukowe MEA, HEV/EV, ogniwa paliwowe, budynki inteligentne, bioinżynieria 4 dr inż. Michał Michna
Rozwój azyn elektrycznych Mazyny wyokoobrotowe 5 dr inż. Michał Michna
Napięcie tałe (DC) Prąd tały (DC) 3-faz. napięcie przeienne (AC) 3-faz. napięcie przeienne (AC) Silnik prądu tałego Napięcie tałe (DC) Silnik ynchroniczny Prąd tały (DC) 3-faz. napięcie przeienne (AC) Silnik aynchroniczny/indukcyjny 3-faz. napięcie przeienne (AC) Silnik prądu tałego z agneai trwałyi 3-faz. napięcie protokątne Silnik ynchroniczny z agneai trwałyi 3-faz. napięcie przeienne (AC) Silnik ynchroniczny reluktancyjny luczowane ekwencyjnie napięcie tałe (DC) Silnik bezzczotkowy prądu tałego z agneai trwałyi i koutatore elektroniczny Silnik bezzczotkowy prądu przeiennego z agneai trwałyi i koutatore elektroniczny Silnik o przełączanej reluktancji z koutatore elektroniczny 6 dr inż. Michał Michna
Silnik indukcyjny klatkowy Zalety Prota kontrukcja, Nikie kozty produkcji i ekploatacji Brak koutatora i pierścieni ślizgowych (ilnik bezzczotkowy) Małe tętnienia oentu Wady Mała zczelina powietrzna niki wpółczynnik ocy Nika wydajność przy ałych prędkościach Moent proporcjonalny do kwadratu napięcia zailania Możliwość pękania prętów wirnika Nika prawność, ały wpółczynnik ocy 7 dr inż. Michał Michna
Silnik indukcyjny klatkowy Zalety Prota kontrukcja, Nikie kozty produkcji i ekploatacji Brak koutatora i pierścieni ślizgowych (ilnik bezzczotkowy) Małe tętnienia oentu Wady Mała zczelina powietrzna niki wpółczynnik ocy Nika wydajność przy ałych prędkościach Moent proporcjonalny do kwadratu napięcia zailania Możliwość pękania prętów wirnika Nika prawność, ały wpółczynnik ocy 8 dr inż. Michał Michna
Silnik bezzczotkowy z MT Zalety Wady Brak zczotek (bezzczotkowa) Dobre przenozenie ciepła i łatwe chłodzenie - źródłe ciepła tojan Więkza zczelina niż w IM i SRM Brak trat wzbudzenia - wyoka prawność Wyoka gętość ocy Wpółczynnik ocy bliki cof=1 Bardzo dobre paraetry dynaiczne Magney trwałe ą wrażliwe na teperaturę, a ty ay paraetry ilnika zależą od teperatury Drożze niż IM i SRM Wyagają układu zailnia i terowania 9 dr inż. Michał Michna
Silnik bezzczotkowy z MT Zalety Wady Brak zczotek (bezzczotkowa) Dobre przenozenie ciepła i łatwe chłodzenie - źródłe ciepła tojan Więkza zczelina niż w IM i SRM Brak trat wzbudzenia - wyoka prawność Wyoka gętość ocy Wpółczynnik ocy bliki cof=1 Bardzo dobre paraetry dynaiczne Magney trwałe ą wrażliwe na teperaturę, a ty ay paraetry ilnika zależą od teperatury Drożze niż IM i SRM Wyagają układu zailnia i terowania 10 dr inż. Michał Michna
Silnik bezzczotkowy z MT Silniki z agneai trwałyi outatorowe ilniki prądu tałego Silniki bezzczotkowe Silniki kokowe Bezzczotkowe ilniki prądu tałego Bezzczotkowe ilniki prądu przeiennego 11 dr inż. Michał Michna
Silnik bezzczotkowy z MT 12 dr inż. Michał Michna
120 120 120 57 57 57 Silnik bezzczotkowy z MT 7 4 3 45 17 37 17 30 17 4 1 5 5 5 3 6 2 6 5 R 40 R 40 R 40 13 dr inż. Michał Michna
Silnik bezzczotkowy z MT ocowanie powierzchniowe MT ocowanie zagłębione MT indukcja w zczelinie niejza niż indukcja reanencji prota kontrukcja ilnika ała oc obwodów twornika agney nie ą zabezpieczone przed odagneowanie ała odporność na działanie ił odśrodkowych prądy wirowe w agneach trwałych ograniczone ożliwości pracy w tanie odwzbudzenia 14 indukcja w zczelinie oże być więkza od indukcji reanencji kontrukcja tounkowo złożona duża oc obwodów twornika, drożzy przekztałtnik agney ą zabezpieczone przed odagneowanie odporność na działanie ił odśrodkowych brak prądów wirowych w agneach trwałych ożliwość pracy przy ołabiony polu wzbudzenia tounkowo prota ożliwość kztałtowania rozkładu pola w zczelinie dr inż. Michał Michna roboczej
Silnik bezzczotkowy z MT IM SBMT Sprawność Średnia (70-96%) Wyoka (93-95%) wp. ocy 0,7-0,86 >0,94 traty ocy tojan i wirnik tojan zczelina powietrzna ała, haroniczne żłobkowe, hała duża wp. oc/aa średni (75W/kg) duży (160W/kg) kontrukcja wirnika prota, wytrzyała cena nika wyoka prota lub złożona, podatność MT na iły odśrodkowe 15 dr inż. Michał Michna
Silnik bezzczotkowy z MT Melfi, M.J.; Roger, S.D.; Evon, S.; Martin, B. Peranent Magnet Motor for Energy Saving in Indutrial Application. PPIC 2008 16 dr inż. Michał Michna
Silnik reluktancyjny przełączalny SRM olejne paa ilnika SRM zailane ą ze źródła napięcia tałego w funkcji położenia wirnika Wyaga zatoowania bardzo zybkich kluczy energoelektronicznych (MOSFET, IGBT) Moent jet wytwarzany przez agnetyczne przyciąganie wirnika do elektroagneów tojana C C B A B D A A A B D B C C 17 dr inż. Michał Michna
Silnik reluktancyjny przełączalny SRM Zalety duża niezawodność niki kozt produkcji prota budowa brak agneów, brak uzwojeń ały oent bezwładności wirnika wyżza prawność w porównaniu np. z ilnikai indukcyjnyi dokładna regulacja prędkości obrotowej, uzykiwana tani kozte przez zatoowanie układów bezczujnikowych Wady hała akutyczny tętnienia oentu obrotowego 18 dr inż. Michał Michna
Mazyny elektryczne 19 dr inż. Michał Michna
Moc wewnętrzna 20 dr inż. Michał Michna
dr inż. Michał Michna 21 t x B x t B in ), ( x x t B l t x t B t A 0 )d, ( )d, ( ) ( p D 2 T P I E dt t i t e T P 0 ) ( ) ( 1 Moc czynna Rozkład indukcji w zczelnie Struień przężony z uzwojenie Wpółczynnik kztałtu ocy T P dt I t i E t e T 0 ) ( ) ( 1 2 M AV B B B k Wpółczynniki kztałtu pola Podziałka biegunowa
Aplituda truienia ( l ) B B i p Napięcie indukowane e( t) N d ( t) dt Liczba zwojów N w N Aplituda napięcia E B w B N ( li p) E 2 ( B w ) 2 E ( )( D l ) N E B i w E ( D l ) N e( t) E E in( t) f p i B f p B 23 dr inż. Michał Michna
dr inż. Michał Michna 24 r D NI A 2 Okład prądowy liniowa gętość prądu ) 1 ( r r r A A A A A A T r I dt t i T I I I 0 2 ) ( 1 r I r I N AD I I 2 1 Okład prądowy tojana i wirnika
Moc wewnętrzna Wpółczynniki kontrukcyjne Objętość azyny Prędkość azyny P 1 2 1 r I P E 2 f AB D l p Okład prądowy Indukcja w zczelnie Równanie kontrukcyjne ang.izing equation 25 dr inż. Michał Michna
Moc wewnętrzna 26 dr inż. Michał Michna
Moc wewnętrzna 27 dr inż. Michał Michna
Moc wewnętrzna 28 dr inż. Michał Michna
Moc wewnętrzna Równanie kontrukcyjne ang.izing equation 29 dr inż. Michał Michna
Moc wewnętrzna P 2 1 1 r I P E f AB D 2 l p wpółczynnik wyzykania azyny Równanie kontrukcyjne ang.izing equation 30 dr inż. Michał Michna
Wpółczynnik wyzykania azyny F A F 2T D i A D l T i Si 1 2 1 r I P E 2 AB D l 1 1 r I P E AB 31 dr inż. Michał Michna
Wpółczynnik wyzykania azyny 32 dr inż. Michał Michna
Moc wewnętrzna Równanie kontrukcyjne ang.izing equation 33 dr inż. Michał Michna
Indukcja w zczelnie 34 dr inż. Michał Michna
Moc wewnętrzna P 2 1 1 r I P E f AB D 2 l p Okład prądowy Równanie kontrukcyjne ang.izing equation 35 dr inż. Michał Michna
Gętość liniowa prądu okład prądowy 36 dr inż. Michał Michna