DWUBIEGOWE SILNIKI PRĄDU PRZEMIENNEGO

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Nr 58 Politechniki Wrocławskiej Nr 58 Studia i Materiały Nr 25 2005 * Jan ZAWILAKF maszyny elektryczne, prąd przemienny, silniki dwubiegowe, uzwojenia zmiennobiegunowe DWUBIEGOWE SILNIKI PRĄDU PRZEMIENNEGO W pracy przedstawiono najistotniejsze zagadnienia związane z dwubiegowymi silnikami prądu przemiennego. W silnikach tych zmianę prędkości obrotowej uzyskuje się przez przełączenie uzwojenia i zmianę liczby biegunów pola magnetycznego. Przedstawiono metodę symetryzacji wielofazowej umożliwiającą zaprojektowanie trójfazowego uzwojenia o zmienianych liczbach biegunów pola magnetycznego o wybranych parametrach dla poszczególnych prędkości obrotowych. Pokazano zastosowanie takich uzwojeń w dwubiegowych silnikach synchronicznych o biegunach wydatnych. 1. WSTĘP Mimo iż koncepcja konstrukcji przełączalnego uzwojenia trójfazowego o zmienianym kształcie obwodowego rozkładu i zmienianych liczbach biegunów podstawowego pola magnetycznego opatentowana była przez Dahlanera w 1897 r. to pierwsze wdrożenia do eksploatacji tego typu maszyn nastąpiły dopiero w połowie lat trzydziestych XX wieku. Rozwiązania te dotyczyły silników indukcyjnych o zmienianych prędkościach obrotowych w stosunku 1:2. Potrzeby technologiczne spowodowały, że zagadnieniami tymi zajęto się w latach 50-tych, a wiodącym ośrodkiem okazał się University of Bristol w Anglii z prof. W. Rowcliff em na czele [2], który na zaproszenie prof. Wł. Latka wygłosił referat na Sympozjum Maszyn Elektrycznych w Kazimierzu. Problematyka ta zainteresowała konstruktorów fabryki DOLMEL we Wrocławiu, którzy opracowali trzy typy silników indukcyjnych w zastosowaniu do napędów wentylatorów ciągu, rozwijających się wówczas elektrowni spalinowych. Ze względu na fakt iż silniki z polem magnetycznym o liczbie biegunów podzielnej przez trzy miały dużą asymetrię prądów przerwano prace nad tymi zagadnieniami. Prawie równolegle prace nad tymi zagadnieniami (1972 r.) podjęto w ówczesnym Instytucie Układów Elektromaszynowych. Pierwsze rozwiązania dotyczyły doskonalenia * Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, 50-372 Wrocław ul. Smoluchowskiego 19, HUjan.zawilak@pwr.wroc.plU

26 konstrukcji uzwojeń przełączalnych o zmienianych liczbach biegunów pola magnetycznego [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. Zagadnienie rozszerzono na silniki synchroniczne a potrzeba praktyki zmobilizowała zespół badawczy do opracowania konstrukcji dwubiegowych silników synchronicznych z biegunami wydatnymi [12...31]. Zagadnienie było o tyle skomplikowane, że zakłady górnicze zainteresowane były wdrożeniem takich rozwiązań w ramach modernizacji posiadanych maszyn. Zastosowanie nowych maszyn nie tylko tworzyło koszty związane z ich zakupem ale również wymagało przebudowy fundamentów do ich zainstalowania. Należało tak zaprojektować uzwojenia twornika i wzbudnicy by dla jednej prędkości obrotowej przy określonej liczbie biegunów mechanicznych magneśnicy np. 16 podstawowym polem było pole o innej liczbie biegunów magnetycznych np. 20. 2. UZWOJENIA TWORNIKÓW DWUBIEGOWYCH MASZYN PRĄDU PRZEMIENNEGO Liczba żłobków na biegun i fazę q nie zawsze jednoznacznie określa uzwojenie. W zależności od sposobu rozmieszczenia grup fazowych mniejszych i większych na obwodzie maszyny, uzyskuje się uzwojenia o różnych współczynnikach grupowych [10] oraz różnych kształtach pola magnetycznego w szczelinie przytwornikowej. Przykładem może być uzwojenie trójfazowe o liczbie żłobków Ż=72, liczbie biegunów 2p=10, którego q=12/5. Przypisując grupie fazowej dużej symbol (kod) 1 zaś grupie małej symbol 0 można znaleźć istotnie różne dwa uzwojenia o obwodowych rozkładach grup fazowych przedstawionych kodami; 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 oraz 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0. Pozostałe rozwiązania uzwojeń o grupach rozmieszczonych wg kodów np. 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1, 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 itp. są tożsame elektromagnetycznie [1]. Istnieje jeszcze problem wzajemnego przesunięcia pasm fazowych względem siebie. Ze względu na symetrię międzyfazową pasma fazowe przesuwa się o kąty elektryczne ± (2n+2/3)π, najczęściej mechanicznie symetrycznie. Zagadnienie to komplikuje się jednak dla uzwojeń niesymetrycznych z definicji. Metoda symetryzacji wielofazowej pozwala projektować struktury trójfazowych uzwojeń maszyn elektrycznych dla dowolnych liczb biegunów podstawowego pola magnetycznego. Podobnie jak przy metodach klasycznych, uzwojenia trójfazowe o podzielnych przez trzy mianownikach liczby żłobków na biegun i fazę q są niesymetryczne. Metoda ta umożliwia określenie wielkości niesymetrii uzwojenia (sił elektromotorycznych i sił magnetomotorycznych) na wstępie projektowania [11]. Uzwojenie wypadkowe, ułożone w Ż żłobkach, składa się z uzwojeń częściowych I, II, III zajmujących co trzeci żłobek i przesuniętych obwodowo względem siebie o kąty elektryczne β oraz γ. Uzwojenie częściowe I zaprojektowane może być metodami klasycznymi dla możliwie maksymalnych wartości współczynników grupowych

27 oraz minimalnej niesymetrii międzyfazowej. Uzwojenia częściowe II oraz III są identyczne jak uzwojenie I przy czym pasmu A uzwojenia I odpowiada pasmo B uzwojenia II oraz pasmo C uzwojenia III itd. Rys.1. Wykres wektorowy smm uzwojeń częściowych: a - dla pola podstawowego; b,c - dla pola harmonicznego pasożytniczego Fig. 1. Partial windings MMF vector graph: a - primary field, b,c - parastic fields Jeżeli przyjąć, że przez uzwojenia częściowe przepływają takie same prądy trójfazowe symetryczne to wytworzą one smm o jednakowych kształtach lecz przesuniętych wzajemnie obwodowo i czasowo. Sumy harmonicznych smm uzwojeń częściowych przedstawiają równania: F 1 ν = F 1I ν[1+cos (β ν - 2π/3) + cos (γ ν - 4π/3)] (1) F 2 ν = F 2I ν[1-cos (β ν - π/3) - cos (γ ν + π/3)] (2) w których; F 1 ν - jest harmoniczną wypadkową smm wirującą w umownym kierunku dodatnim, F 2 ν - harmoniczną wypadkową smm wirującą w kierunku ujemnym, F 1I ν - harmoniczną smm uzwojenia częściowego I, dodatnią, F 2I ν - harmoniczną smm uzwojenia częściowego I, ujemną, βν, γν - elektrycznymi kątami przesunięcia wzajemnego uzwojeń częściowych. Wyrażenia w nawiasach kwadratowych równań (1) i (2) można traktować jak współczynniki zmniejszenia amplitud smm i współczynników grupy dla pól harmonicznych o liczbie biegunów p ν :

28 k 1 ν = [1+cos (β ν - 2π/3) + cos (γ ν - 4π/3)]/3 (3) k 2 ν = [1-cos (β ν - π/3) - cos (γ ν + π/3)]/3 (4) Zasadą prezentowanej metody jest wykorzystanie różnicy podziałek biegunowych i kątów elektrycznych dla harmonicznych smm (rys. 1). Przesunięcie uzwojeń częściowych dobiera się w taki sposób aby smm o podstawowej liczbie biegunów dodawały się (rys.1a), zaś harmoniczne pasożytnicze odejmowały się (rys.1b, 1c). Względy symetrii międzyfazowej wymagają aby uzwojenia częściowe przesunięte były o kąty elektryczne liczone w skali podstawowej liczby biegunów odpowiednio o 2π/3 i 4π/3 dla pól wirujących w kierunku dodatnim oraz 4π/3 i 2π/3 wirujących w kierunku ujemnym. Metoda symetryzacji wielofazowej ma ogólny charakter, może być stosowana do projektowania uzwojeń całkowitych oraz ułamkowo-żłobkowych. Największe efekty uzyskuje się przy projektowaniu uzwojeń specjalnych tj. przełączalnych o zmienianych liczbach biegunów maszyn wielobiegowych oraz niesymetrycznych, dla których wyszukanie rozwiązania optymalnego sposobami tradycyjnymi wymaga dużego wkładu pracy. 3. DWUBIEGOWE SILNIKI SYNCHRONICZNE O BIEGUNACH WYDATNYCH Przebudowa silnika synchronicznego na dwubiegowy polega na skonstruowaniu i dopasowaniu do istniejącego magnetowodu, przełączalnego uzwojenia twornika o odpowiednim rozkładzie obwodowym pasm fazowych. Zmianę obwodowego rozkładu pola magnetycznego (i liczby biegunów) uzyskuje się dzięki zmianie kierunków prądów magnesujących. Do zasilenia tego uzwojenia wyprowadzono 6 końców, które podobnie jak w układzie Dahlandera skojarzone są w gwiazdę dla mniejszej oraz podwójną gwiazdę dla większej prędkości obrotowej. Biegunowość elektromagnesów magneśnicy dostosowywana jest do kształtu pola twornika przez zmianę kierunku prądów w określonych biegunach. Umożliwia to, zabudowana na wirniku, dodatkowa para pierścieni ślizgowych. Sposoby konstruowania, obliczania i wykonania takich silników opisano w pracach [12...31]. Synchroniczne silniki dwubiegowe zapewniają wymaganą regulację wydajności przepływu powietrza wentylatorów, pozwalają na kompensację mocy biernej i łagodzą procesy rozruchowe, a ich przebudowa z silników jednobiegowych jest znacznie tańsza niż zastosowanie układów przekształtnikowych dużej mocy.

29 W wyniku prac badawczych opracowano konstrukcje, wykonano modernizacje oraz wdrożono do eksploatacji trzy typy silników napędzających wentylatory głównego przewietrzania kopalń miedziowych i węglowych. Pierwszym był silnik typu GAe 1716t, następnie typu GAe 1512s oraz GAe 1510p. Parametry techniczne tych silników przed i po modernizacji zestawiono w tabeli 1. Tabela 1. Dane znamionowe dwubiegowych silników synchronicznych przed i po modernizacji Table 1. Rating of two-speed synchronous motors before and after modernization parametr P n n n połącz. I n cosϕ n η I fn I r typ silnika kw obr/min -- A -- % A A GAe 1510p 1 250 600 Y 140 0,9 poj 95,5 230 700 GAe 1510/12p 1 050 600 YY 120 0,9 poj 94,0 230 670 600 500 Y 84 0,8 ind 86,7 230 270 GAe 1512s 1 600 500 Y 178 0,9 poj 96,0 180 910 GAe 1512/16s 1 400 500 YY 157 0,9 poj 95,7 180 890 700 375 Y 87 0,9 ind 86,4 180 380 GAe 1716t 3 150 375 Y 350 0,9 poj 96,2 300 2 640 GAe 1716/20t 2 600 375 YY 290 0,9 poj 95,5 330 2 450 1 200 300 Y 190 0,77 ind 81,0 260 1 050 Silnik typu GAe 1510/12p zainstalowany w stacji wentylatorów głównych KGHM Polska Miedź SA Oddz. Z-dy Górnicze LUBIN pokazano na rysunku 2, na którym widoczne są między innymi obie pary pierścieni ślizgowych do zasilania uzwojenia wzbudzenia. Badaniom poddano wszystkie zmodernizowane silniki natomiast zaprezentowano wyniki badań silnika typu GAe 1510/12p, który wydawał się mieć najbardziej niesymetryczne pole magnetyczne. Podczas badań zarejestrowano przebiegi napięć, prądów twornika i wzbudzenia oraz prędkości obrotowej w czasie rozruchu bezpośredniego, ustalonego biegu asynchronicznego, synchronizacji i obciążenia silnika na obu prędkościach obrotowych. Rejestracja prądów twornika silnika obciążonego i analiza harmoniczna tych przebiegów pozwoliły ocenić stopień odkształcenia prądów spowodowany niesymetrią obwodu wzbudzenia, warunkującą uzyskanie drugiej, mniejszej prędkości obrotowej. Bieg asynchroniczny pozwolił wyznaczyć reaktancje synchroniczne maszyny w obu jej osiach. Rejestracja przebiegów napięć i prądów uruchamianego dwustopniowo silnika dwubiegowego umożliwiła ocenę jakości rozruchu, synchronizacji i zakresu kompensacji mocy biernej. Pomiary drgań i termowizyjne

30 pomiary temperatur posłużyły do wyznaczenia maksymalnych wartości tych wielkości. Rys.2. Widok obu stron silnika dwubiegowego typu GAe 1510/12 p Fig. 2. Synchronous motor GAe 1510/12p 3.1. WYNIKI POMIARÓW DWUBIEGOWYCH SILNIKÓW SYNCHRONICZNYCH DWUSTOPNIOWY ROZRUCH SILNIKA Rozruch badanego silnika przeprowadzono z ręcznym przełączaniem prędkości obrotowej. W ten sposób możliwa była synchronizacja z forsowaniem wzbudzenia na każdym ze stopni rozruchu i wydłużenie czasu biegu asynchronicznego. Pozwoliło to na obserwację spadku napięcia w czasie rozruchu, zmian kształtów prądów i napięcia i uzyskanie danych do wyznaczenia reaktancji synchronicznych. Wyniki rejestracji przebiegu rozruchu i synchronizacji pokazano na rysunku 3. Z zarejestrowanych wartości napięć i prądów widać, że zastosowanie silnika dwubiegowego pozwala znacząco zmniejszyć prąd rozruchowy. Złagodzenie procesów rozruchu przez zmniejszenie momentu dynamicznego ma szczególne znaczenie w układach napędowych wentylatorów o dużych średnicach i momentach bezwładności, napędzanych przez te silniki. Nie bez znaczenia jest możliwość zmniejszenia mocy pozornej pobieranej podczas dwustopniowego, asynchronicznego rozruchu dwubiegowych silników synchronicznych. Przebieg tej mocy w czasie dwustopniowego rozruchu dwubiegowego silnika synchronicznego pokazano na przykładzie silnika typu GAe 1716/20 t. W rozwiązaniu tym uzyskano złagodzenie procesów rozruchowych polegające na zmniejszeniu prądu pobieranego z sieci z Ir=2640 A do Ir=1050 A oraz mocy pozornej z 18 MVA (wykres a) do 8,5 MVA (wykres b).

31 Rys. 3. Rozruch i synchronizacja silnika początkowo dla mniejszej następnie większej prędkości obrotowej Fig. 3. Start-up with synchronization on each step Modernizując silniki założono, że zachowają one zakres kompensacji mocy biernej dla większej prędkości, a dla prędkości mniejszej będą miały indukcyjny współczynnik mocy nie mniejszy niż 0,8. OKREŚLENIE KSZTAŁTU NAPIĘĆ I PRĄDÓW SILNIKA SYNCHRONICZNEGO W celu określenia wpływu pola magnetycznego wzbudzenia na odkształcenie napięć i prądów fazowych zarejestrowano przebiegi czasowe tych wielkości dla obu prędkości obrotowych. Wyniki zarejestrowanych pomiarów pokazano na rysunkach 4 i 5 odpowiednio dla większej oraz mniejszej prędkości obrotowej. Na podstawie wykonanych pomiarów stwierdzono, że podczas pracy silnika na mniejszej prędkości obrotowej następuje niewielkie odkształcenie napięcia. Wyniki analizy harmonicznych tego napięcia przestawiono na rysunku 6.

32 prąd [A] 150 100 50 0-50 -100-150 prąd napięcie 0 90 180 270 360 kąt [deg] 6000 4000 2000 0-2000 -4000-6000 napięcie [V] Rys. 4. Przebiegi prądu i napięcia fazowego silnika (2p=10, 600 obr/min, I f =260A). Fig. 4. Motor current and phase voltage waweform (2p=10, 600 rpm, I f =260A) napięcie [V] 6000 4000 2000 0-2000 -4000 10 biegunów 8 biegunów -6000 0,00 0,05 0,10 czas [s] Rys. 5. Przebiegi napięcia fazowego silnika pracującego z mniejszą prędkością 500 obr/min. Fig. 5. Motor phase voltage waveform for lower speed 500 rpm 5000 amplituda [V] 4000 3000 2000 1000 8 biegunów 10 biegunów 0 1 4 7 1013161922252831 rząd harmonicznej Rys. 6. Harmoniczne napięcia fazowego silnika pracującego z prędkością 500 obr/min. Fig. 6. Motor phase voltage harmonics (500 rpm) Rys. 7. Termogram nagrzanego silnika typu GAe 1510/12p dla większej prędkości obrotowej. Fig. 7. Thermogram of the warmed-up motor GAe 1510/12p for higher speed POMIAR DRGAŃ I NAGRZANIA SILNIKA Wprowadzona celowo niesymetria magnetyczna może spowodować podwyższenie poziomu drgań i lokalny wzrost temperatury silnika dwubiegowego. Drgania silnika dwubiegowego są nieco większe niż drgania silnika jednobiegowego, ale nie przekraczają poziomu alarmowego ustalonego przez służby eksploatacyjne kopalni na 1,8 mm/s. Drgania jednak rosną ze wzrostem wartości prądu wzbudzenia i to one właśnie stanowią ograniczenie dla dopuszczalnej wartości tego prądu, a tym samym dla zakresu kompensacji.

33 Rozkład temperatur wyznaczony kamerą termowizyjną uwidocznił najbardziej nagrzane elementy maszyny, którymi okazały się być szpilki ściągające pakiet blach stojana (rys. 7). Temperatura uzwojeń obciążonej maszyny w żadnym z badanych przypadków nie przekroczyła dopuszczalnych wartości. Ze względów termicznych prąd wzbudzenia mógłby osiągać wartości większe od uznanych za znamionowe. 3.2. EFEKTY EKONOMICZNE WYNIKAJĄCE Z ZASTOSOWANIA SILNIKA DWUBIEGOWEGO Celem modernizacji silników napędowych wentylatorów głównych było zmniejszenie zużycia energii elektrycznej. Oszczędności energii elektrycznej zależą od harmonogramu wydobycia surowców decydującego o czasie pracy silników dwubiegowych z mniejszą prędkością obrotową. Na rysunku 8 pokazano przykładowy tygodniowy wykres poboru mocy silnika typu GAe 1510/12s zainstalowanego w jednej ze stacji wentylatorów głównego przewietrzania kopalni. 1 200 1 000 800 Moc [kw] 600 400 200 0 2004-04-08 2004-04-09 2004-04-10 2004-04-11 2004-04-12 2004-04-13 2004-04-14 Rys. 8. Przykładowy tygodniowy pobór mocy silnika dwubiegowego GAe 1510/12p w stacji wentylatorowej obrotowej. Fig. 8. Power consumption of the two-speed motor GAe 1510/12p during one week 4. PODSUMOWANIE Wyniki badań dowodzą, że celowe i efektywne było podjęcie badań nad dwubiegowymi silnikami prądu przemiennego o regulowanych prędkościach obrotowych przez zmianę obwodowego rozkładu i liczby biegunów pola magnetycznego. Szczególnie interesujące ze względów poznawczych i aplikacyjnych było opracowanie teorii, konstrukcji oraz wdrożenie do eksploatacji dwubiegowych silników synchronicznych o biegunach wydatnych, w których dla jednej prędkości obrotowej liczba biegunów mechanicznych wzbudnicy (np. 10) jest inna niż liczba biegunów magne-

34 tycznych (np. 12) pola magnetycznego. Maszyny takie zbudowano, przebadano i spełniają one założone zadania, a wprowadzona celowo asymetria nie pogarsza warunków pracy dla obu prędkości obrotowych. LITERATURA [1] DĄBROWSKI M., Projektowanie maszyn elektrycznych prądu przemiennego, WNT, W-wa 1988. [2] RAWCLIFFE G.H The Clifford Paterson Lecture, Proc. R. Soc. London, vol. 362 A 1978. [3] ZAWILAK J., Analiza własności jednouzwojeniowych silników asynchronicznych o dwóch prędkościach obrotowych. Komunikaty Inst. Ukł. Elektromasz. PWr. 1977 nr 108, Rozprawa doktorska. [4] RADWAN K., ZAWILAK J., Nowe uzwojenia przełączalne dwubiegowych silników indukcyjnych. Prz. Elektrot. 1977 nr 5, s. 201-206. [5] ZAWILAK J., Uzwojenia trójfazowe zmiennobiegunowe silników asynchronicznych. Prz. Elektrot. 1977 nr 8, s. 349-352. [6] ZAWILAK J., Silnik trójfazowy o dwóch prędkościach obrotowych. Int. Cl.2 HO2K 17/14. Patent tymczasowy. Polska, nr 101839 Opubl. 31.07.1979. [7] RADWAN K., ZAWILAK J., Zmiennobiegunowe trójfazowe uzwojenie dwubiegowej maszyny elektrycznej prądu przemiennego. Int. Cl.2 HO2K 17/14. Patent. Polska, nr 104340 Opubl. 15.11.1979. [8] RADWAN K., ZAWILAK J., Dwubiegowa maszyna elektryczna prądu przemiennego. Int. Cl.2 HO2K 17/14. Patent. Polska nr 104825. Opubl. 30.12.1980. [9] KORDECKI A., ZAWILAK J., Silnik trójfazowy o dwóch prędkościach obrotowych. Int. Cl.2 HO2K 17/14. Patent tymczasowy. Polska, nr 106243. Opubl. 30.04.1980. [10] ZAWILAK J., Uzwojenia trójfazowe przełączalne silników elektrycznych asynchronicznych o dwóch prędkościach obrotowych. Arch. Elektrot. 1981 t. 30 z. 3, s. 749-772. [11] ZAWILAK J., Symetryzacja trójfazowego uzwojenia przełączalnego dwubiegowego silnika indukcyjnego. XIX Ogólnopolskie Sympozjum Maszyn Elektrycznych. Komit. Elektrot. PAN. Sulejów- Podklasztorze, 1983, s. 227-236. [12] ZAWILAK J., Trójfazowe uzwojenie przełączalne dwubiegowych maszyn synchronicznych i synchronizowanych. XX Sympozjum Maszyn Elektrycznych. Komit. Elektrot. PAN, Kazimierz Dolny, 28-29 maja 1984, s. 90-103. [13] ZAWILAK J., Silnik asynchroniczny wielobiegowy z wirnikiem pierścieniowym. Rozpr. Elektrot. 1984 t. 30 z. 2, s. 499-509. [14] ZAWILAK J., O możliwościach budowy maszyn synchronicznych z dwiema prędkościami obrotowymi. Rozpr. Elektrot. 1986 t. 32 z. 3, s. 845-855. [15] ZAWILAK J., Wykres grupowo-pasmowy jako metoda projektowania uzwojeń zmiennobiegunowych. XXII Sympozjum Maszyn Elektrycznych. Komit. Elektrotech. PAN, Poznań, PPozń. 1986, s. 23-30 [16] ZAWILAK J., KORDECKI A., Silnik trójfazowy o dwóch prędkościach obrotowych. Int. Cl.4 H02K 17/14. Patent tymczasowy. Polska, nr 138142. Opubl. 30.06.1987. [17] ANTAL L., ZAWILAK J., Pole magnetyczne dwubiegowego silnika synchronicznego z wirnikiem o biegunach jawnych. XXX Sympozjum Maszyn Elektrycznych Kazimierz Dolny, 13-17 czerwca 1994, s. 552-558. [18] ANTAL L., ZAWILAK J., Silnik synchroniczny jawnobiegunowy o dwóch prędkościach obrotowych. XXXI Międzynarodowe Sympozjum Maszyn Elektrycznych. Ustroń, 20-23 września 1995, s. 284-289.

35 [19] ANTAL L., ZAWILAK J., Dwubiegowy silnik synchroniczny o biegunach jawnych. BOBRME Komel Zeszyty Problemowe nr 55 1998, s. 37-40. [20] ANTAL L., ZAWILAK J., Torque of a two-speed synchronous motor. Moment dwubiegowego silnika synchronicznego. 34th International Symposium on Electrical Machines. SME '98. Zeszyty Naukowe - Politechnika Łódzka nr 789, Elektryka, s. 89-96. [21] ZAWILAK J., Eliminacja harmonicznych w dwubiegowych silnikach synchronicznych o biegunach jawnych. BOBRME Komel Zeszyty Problemowe nr 58, 1999 s. 95-100. [22] ANTAL L., ZAWILAK J., Wyniki badań silników synchronicznych, dwubiegowych, o ułamkowym stosunku prędkości. BOBRME Komel Zeszyty Problemowe nr 61 2000, s. 147-151. [23] ANTAL L., ZAWILAK J., Kompensacja mocy biernej silnikiem synchronicznym, dwubiegowym, o ułamkowym stosunku prędkości. XXXVI Międzynarodowe Sympozjum Maszyn Elektrycznych]. SME 2000. Wrocław, Pr. Nauk. Inst. Maszyn, Napędów i Pomiarów El.. P.Wr. nr 48, s. 22-130. [24]. ANTAL L., ZAWILAK J., Dwubiegowy silnik synchroniczny - aspekty techniczne i ekonomiczne. Zeszyty Naukowe - Politechnika Śląska nr 1500, Elektryka, XXXVII Międzynarodowe Sympozjum Maszyn Elektrycznych. SME 2001, s. 353-360. [25] ANTAL L., ZAWILAK J., Drgania dwubiegowego silnika synchronicznego XXXVIII International Symposium on Electrical Machines. SME '2002. Cedzyna-Kielce, Wydaw. P. Świętokrz. 2002, s. 109-118. [26] ANTAL L., ZAWILAK J., Oszczędność energii elektrycznej w napędach wentylatorów kopalń podziemnych. BOBRME Komel, Zeszyty Problemowe nr 67 2003, s. 37-42. [27] ANTAL L., ZAWILAK J., Moment dwubiegowego silnika synchronicznego o przełączalnych uzwojeniach twornika i magneśnicy. 39th International Symposium on Electrical Machines. SME 2003. Wydaw. P. Gdań. 2003, s. 161-164. [28] BIALIK J. ZAWILAK J., Polowo-obwodowy model dwubiegowego silnika synchronicznego - weryfikacja pomiarowa. Oficyna Wydaw. P. Wroc. nr 56, 2004, s. 43-54. [29] ANTAL L., ZAWILAK J., ZAWILAK T., Testing of two-speed synchronous motor. Badania dwubiegowych silników synchronicznych. 16th International Conference on Electrical Machines. ICEM 2004. Conference proceeding Cracow, 5-8 September 2004, s. 234-254. [30] ANTAL L., ZAWILAK J., Dwustopniowy rozruch dwubiegowego silnika synchronicznego. XL International Symposium on Electrical Machines. SME 2004. 2004 Wydaw. Książkowe Instytutu Elektrotechniki Warszawa 2004, s. 250-257. [31] ANTAL L., ZAWILAK J., Wyniki badań dwubiegowego silnika synchronicznego. BOBRME Komel Zeszyty Problemowe nr 68 2004, s. 107-112. W realizacji tematu w różnym stopniu i w różnych latach uczestniczyli: Ludwik Antal, Maciej Antal, Stanisław Azarewicz, Janusz Bialik, Jan Piotr Bieniecki, Jerzy Chamerski Andrzej Kordecki, Andrzej Kowal, Henryk Kowalski, Stanisław Kowalski, Józef Olszewski, Kazimierz Radwan, Jerzy Scelina, Ryszard Smolarek, Stanisław Sobczak, Paweł Stasiak, Kazimierz Staszewski, Witold Swat, Adam Zalas, Jan Zawilak, Tomasz Zawilak, Andrzej Żymalski, Grzegorz Żymalski. Opracowane konstrukcje otrzymały wyróżnienia w postaci: Nagrody I stopnia w konkursie Wrocławskiej Rady NOT oraz wyróżnienia Rady Federacji Stowarzyszeń NOT Dolnego Śląska w roku 1998 za rozwiązanie Silnik indukcyjny trójfazowy typu SZJf-136 LL, 1500 kw, 6 kv, 992 obr/min o polepszonych parametrach rozruchowych

36 Dyplomu Mistrza Techniki NOT Zagłębia Miedziowego oraz wyróżnienie w konkursie Rady Federacji Stowarzyszeń NOT Dolnego Śląska w roku 2003 za rozwiązanie: Silnik synchroniczny typu GAe 1512s o polepszonym rozruchu Dyplomu Wicemistrza Techniki NOT Zagłębia Miedziowego w roku 2003 za rozwiązanie: Układy napędowe wentylatorów głównych Dyplomu Wicemistrza Techniki NOT Zagłębia Miedziowego oraz wyróżnienie w konkursie Rady Federacji Stowarzyszeń NOT Dolnego Śląska w roku 2003 za rozwiązanie: Stacja wentylatorów głównych o regulowanej wydajności Dyplomu Mistrza Techniki Rady Federacji Stowarzyszeń NOT Dolnego Śląska i Nagrody I stopnia w konkursie Wrocławskiej Rady NOT w roku 2003 za rozwiązanie: Dwubiegowy silnik synchroniczny o biegunach wydatnych TWO-SPEED AC MOTORS This paper presents the most significant principles concerning two-speed AC motors. At such motors speed change is obtained by switching the armature winding and magnetic pole changes. This article describes multiphase symmetrization method that enables design of three phase pole-changing winding of specified parameters for particular rotational speed. Applications of this type of winding in two-speed silent pole synchronous motors are shown.