1 Seminarium dyplomowe magisterskieGdańsk, dn Seminarium dyplomowe magisterskie Dyplomant:Łukasz Mentel Opiekun: dr inż. Stanisław Galla

2 Spis treści 1. Temat pracy 2. Cel pracy 3. Zakres pracy4. Bibliografia

3 Temat pracy Badania nad własnościami silnika reluktancyjnego z impulsowym układem sterowania Ang: The testing of impuls steering of electric inductive motor

4 Silnik reluktancyjny o 6 biegunach stojana i 4 biegunach wirnikaSilnik reluktancyjny – jest to silnik synchroniczny, z reluktancyjnym momentem siły pojawiającym się w skutek dynamicznego działania pola magnetycznego na element asymetryczny magnetycznie Silnik reluktancyjny o 6 biegunach stojana i 4 biegunach wirnika

5 Zasada wytwarzania momentu obrotowegoSilnik reluktancyjny Zasada działania Przez uzwojenie jednej fazy przepływa prąd powodujący wytworzenie strumienia w obwodzie magnetycznym strumień z tendencją do magazynowania maksymalnej energii magnetycznej powoduje obrót rotora Zasada wytwarzania momentu obrotowego

6 Cele pracy Opracowanie modelu silnika i układu sterowaniaPrzeprowadzenie wstępnych pomiarów układu Na podstawie uzyskanych danych opracowanie algorytmu sterowania pracą silnika Opracowanie modelu zastępczego układu sterowania Implementacja algorytmów i wyników badań Wykonanie prototypu układu w oparciu o uzyskane wyniki

7 Cele pracy Opracowanie modelu silnika i układu sterowaniaPrzeprowadzenie wstępnych pomiarów układu Na podstawie uzyskanych danych opracowanie algorytmu sterowania pracą silnika Opracowanie modelu zastępczego układu sterowania Implementacja algorytmów i wyników badań Wykonanie prototypu układu w oparciu o uzyskane wyniki

8 1. Opracowanie modelu silnika i układu sterowaniaPodstawą do zagłębienia się w silniki reluktancyjne jest silnik Adamsa. Składa się on z nieruchomego statora (cewka elektromagnetyczna) oraz ruchomego rotora z umieszczonymi na jego obwodzie magnesami.

9 1. Opracowanie modelu silnika i układu sterowaniaPierwsza faza ruchu: metalowy rdzeń statora przyciąga magnetyczny segment rotora rotor uzyskuje pewną ilość energii kinetycznej

10 1. Opracowanie modelu silnika i układu sterowaniaDruga faza ruchu: biegunowość rdzenia statora wywołana przez magnetyczny segment włączenie prądu cewki – demagnetyzacja rdzenia

11 1. Opracowanie modelu silnika i układu sterowaniaTrzecia faza ruchu: odcięcie dopływu prądu do cewki cewka „próbuje” podtrzymać przepływ prądu w obwodzie, segment magnetyczny indukuje w niej prąd Silnik potrafi rozwinąć prędkości ok RPM, co podowuje, że wszystkie 3 fazy ruchu pojawiają się równocześnie ok. 130 razy/s – problem z rozładowaniem cewki.

12 Cele pracy Opracowanie modelu silnika i układu sterowaniaPrzeprowadzenie wstępnych pomiarów układu Na podstawie uzyskanych danych opracowanie algorytmu sterowania pracą silnika Opracowanie modelu zastępczego układu sterowania Implementacja algorytmów i wyników badań Wykonanie prototypu układu w oparciu o uzyskane wyniki

13 2. Przeprowadzenie wstępnych pomiarów układuPomiar rezystancji cewki/cewek Pomiar poboru prądu przez układ Pomiar szybkości obrotów rotora Pomiar sprawności silnika Robert George Adams twierdził, iż silnik jego autorstwa posiada sprawność elektryczną powyżej 100% - perpetuum mobile?

14 Cele pracy Opracowanie modelu silnika i układu sterowaniaPrzeprowadzenie wstępnych pomiarów układu Na podstawie uzyskanych danych opracowanie algorytmu sterowania pracą silnika Opracowanie modelu zastępczego układu sterowania Implementacja algorytmów i wyników badań Wykonanie prototypu układu w oparciu o uzyskane wyniki

15 3. Na podstawie uzyskanych danych opracowanie3. Na podstawie uzyskanych danych opracowanie algorytmu sterowania pracą silnika Silnik Adamsa, jest silnikiem wymagającym precyzji wykonania, jak i sterowania jego pracą, dlatego istotną częścią urządzenia jest układ sterowania. Układ taki musi w odpowiednim momencie – ściśle ustalonym! – włączać i wyłączać cewkę, tak, aby oddziaływała ona na wirujące magnesy rotora. Proponowane rozwiązania: Transoptor szczelinowy Hallotron

16 Cele pracy Opracowanie modelu silnika i układu sterowaniaPrzeprowadzenie wstępnych pomiarów układu Na podstawie uzyskanych danych opracowanie algorytmu sterowania pracą silnika Opracowanie modelu zastępczego układu sterowania Implementacja algorytmów i wyników badań Wykonanie prototypu układu w oparciu o uzyskane wyniki

17 4. Opracowanie modelu zastępczego układu sterowaniaZaprojektowanie i przeprowadzenie odpowiednich symulacji układu w oprogramowaniu typu SPICE lub LabVIEW. Próba zaprojektowania własnego układu sterowania silnikiem elektrycznym Adamsa.

18 Cele pracy Opracowanie modelu silnika i układu sterowaniaPrzeprowadzenie wstępnych pomiarów układu Na podstawie uzyskanych danych opracowanie algorytmu sterowania pracą silnika Opracowanie modelu zastępczego układu sterowania Implementacja algorytmów i wyników badań Wykonanie prototypu układu w oparciu o uzyskane wyniki

19 6. Wykonanie prototypu układu w oparciu o uzyskane wynikiElementy składowe: rotor stator (cewka) tranzystor sterujący impulsator

20 6. Wykonanie prototypu układu w oparciu o uzyskane wyniki

21 Zakres pracy Wykonanie symulacji układu Zbudowanie prototypu silnikaWykonanie pomiarów na podstawie prototypu Stworzenie silnika na podstawie symulacji, pomiarów prototypu oraz przemyśleń konstrukcyjnych

22 Bibliografia 1. Przepiórkowski J., Silniki elektryczne w praktyce elektronika. Warszawa: Wydawnictwo BTC, 2007. 2. Dobrowolski A., Pod maską SPICE’A: metody i algorytmy analizy układów elektronicznych, Warszawa: Wydawnictwo BTC, cop 3. Tłaczała W.: Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo. WNT, Warszawa 2002.