Дослідження сил зчеплення з використанням наближення еквівалентного опору ланцюга в односторонньому лінійному асинхронному двигуні з багатоланковим вторинним елементом

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.164232

Ключові слова:

лінійний асинхронний двигун, сили зчеплення, ланцюг опору, електромагнітне поле

Анотація

Лінійні асинхронні двигуни останнім часом відіграють важливу роль в позиціонуванні лінійного руху. Однак, вони мають низький рівень точності для застосування дуже низьких швидкостей. Для підвищення чіткості ЛАД, особливо при застосуванні дуже низьких швидкостей – високопродуктивний двигун – наявність сил зчеплення за рахунок зміни магнітної провідності повітряного зазору або інтерактивної зміни магнітного поля і крайового ефекту в односторонньому лінійному асинхронному двигуні з багатоланковим вторинним елементом (ЛАДБВЕ) має бути зменшено. У даному дослідженні розроблені дві прості магнітні ланцюги: одно- і багатослотова модель. Аналіз сил зчеплення пов'язаний зі зміною магнітної енергії в повітряному зазорі. Грунтуючись на магнітній провідності в паралельних і послідовних структурах, аналіз ЕСЛ виконується шляхом реалізації першого і другого закону Кірхгофа. Показано, що аналітичні результати близькі до результатів експериментів і програмного забезпечення методу скінченних елементів. В роботі дається прогноз замкнутої математичної моделі максимальних сил зчеплення для односторонніх лінійних асинхронних двигунів. Таким чином, дані результати можуть внести вклад в розробку фізичного одно- або двостороннього лінійного асинхронного двигуна. Зміна щільності потоку в повітряному зазорі в середній області ЛАДБВЕ може бути використана при розрахунку сил зчеплення, а зміна полів шляху магнітного потоку в крайовій області може зменшити величину щільності потоку в повітряному зазорі, але сили зчеплення в крайовій області можуть нейтралізувати один одного

Біографії авторів

Mochammad Rusli, Brawijaya University Jalan. Mayjend Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145

Doctoral student

Department of Mechanical Engineering

I Nyoman Gede Wardana, Brawijaya University Jalan. Mayjend Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145

PhD, Professor

Department of Mechanical Engineering

Moch Agus Choiron, Brawijaya University Jalan. Mayjend Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor

Department of Mechanical Engineering

Muhammad Aziz Muslim, Brawijaya University Jalan. Mayjend Haryono, 167, Malang, Indonesia, 65145

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor

Department of Electrical Engineering

Посилання

  1. Zhu, Z. Q., Hor, P. J., Howe, D., Rees-Jones, J. (1997). Calculation of cogging force in a novel slotted linear tubular brushless permanent magnet motor. IEEE Transactions on Magnetics, 33 (5), 4098–4100. doi: https://doi.org/10.1109/20.619675
  2. Deodhar, R. P., Staton, D. A., Jahns, T. M., Miller, T. J. E. (1996). Prediction of cogging torque using the flux-MMF diagram technique. IEEE Transactions on Industry Applications, 32 (3), 569–576. doi: https://doi.org/10.1109/28.502168
  3. Hwang, S.-M., Eom, J.-B., Jung, Y.-H., Lee, D.-W., Kang, B.-S. (2001). Various design techniques to reduce cogging torque by controlling energy variation in permanent magnet motors. IEEE Transactions on Magnetics, 37 (4), 2806–2809. doi: https://doi.org/10.1109/20.951313
  4. Bianchi, N., Bolognani, S., Cappello, A. D. F. (2005). Reduction of cogging force in PM linear motors by pole-shifting. IEE Proceedings – Electric Power Applications, 152 (3), 703. doi: https://doi.org/10.1049/ip-epa:20045082
  5. Yoshimura, T., Kim, H. J., Watada, M., Torii, S., Ebihara, D. (1995). Analysis of the reduction of detent force in a permanent magnet linear synchronous motor. IEEE Transactions on Magnetics, 31 (6), 3728–3730. doi: https://doi.org/10.1109/20.489752
  6. Gieras, J. F. (1994). Linear induction Drives. Oxford University press Inc.
  7. Zhu, Z. Q., Howe, D. (1993). Instantaneous magnetic field distribution in brushless permanent magnet DC motors. III. Effect of stator slotting. IEEE Transactions on Magnetics, 29 (1), 143–151. doi: https://doi.org/10.1109/20.195559
  8. Lim, J., Jung, H.-K. (2008). Cogging force reduction in permanent magnet linear motor using phase set shift. 2008 18th International Conference on Electrical Machines. doi: https://doi.org/10.1109/icelmach.2008.4800188
  9. Rusli, M., Moscrop, J., Platt, D., Cook, C. (2011). An Analytical Method for predicting Cogging Forces in Linear Induction motors. LDIA, 301–307.
  10. Rusli, M., Cook, C. (2015). Design of geometric parameters of a double-sided linear induction motor with ladder secondary and a consideration for reducing cogging force. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 10 (15), 6319–6328.
  11. Rusli, M., Wardana, I. N. G., Choiron, M. A., Muslim, M. A. (2018). The Effect of Ladder-Bar Shape Variation for A Ladder-Secondary Double-Sided Linear Induction Motor (LSDSLIM) Design to Cogging Force and Useful Thrust Performances. Journal of Telecommunication, Electronic and Computer Engineering, 8 (1-9), 87–92.
  12. Rusli, M., Wardana, I. N. G., Choiron, M. A., Muslim, M. A. (2017). Design, Manufacture and Finite Element Analysis of a Small-Scale Ladder-Secondary Double-Sided Linear Induction Motor. Advanced Science Letters, 23 (5), 4371–4377. doi: https://doi.org/10.1166/asl.2017.8853
  13. Mu, H.-H., Zhou, Y.-F., Wen, X., Zhou, Y.-H. (2009). Calibration and compensation of cogging effect in a permanent magnet linear motor. Mechatronics, 19 (4), 577–585. doi: https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2008.12.004
  14. Youn, S. W., Lee, J. J., Yoon, H. S., Koh, C. S. (2008). A New Cogging-Free Permanent-Magnet Linear Motor. IEEE Transactions on Magnetics, 44 (7), 1785–1790. doi: https://doi.org/10.1109/tmag.2008.918921
  15. Zhu, Z. Q., Xia, Z. P., Howe, D., Mellor, P. H. (1997). Reduction of cogging force in slotless linear permanent magnet motors. IEE Proceedings – Electric Power Applications, 144 (4), 277. doi: https://doi.org/10.1049/ip-epa:19971057
  16. Dawson, G. E., Eastham, A. R., Gieras, J. F., Ong, R., Ananthasivam, K. (1986). Design of Linear Induction Drives by Field Analysis and Finite-Element Techniques. IEEE Transactions on Industry Applications, IA-22 (5), 865–873. doi: https://doi.org/10.1109/tia.1986.4504805
  17. Brandenburg, G., Bruckl, S., Dormann, J., Heinzl, J., Schmidt, C. (2000). Comparative investigation of rotary and linear motor feed drive systems for high precision machine tools. 6th International Workshop on Advanced Motion Control Proceedings. doi: https://doi.org/10.1109/amc.2000.862898
  18. El-Rahman, A. (1987). The Effect of skewing on Torque Pulsations in a slip-Ring Induction Motor with Stator Voltage Control. Electric Energy Conference 1987: An International Conference on Electric Machines and Drives; Proceedings. Barton, ACT: Institution of Engineers, 458–461.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-04-16

Як цитувати

Rusli, M., Wardana, I. N. G., Choiron, M. A., & Muslim, M. A. (2019). Дослідження сил зчеплення з використанням наближення еквівалентного опору ланцюга в односторонньому лінійному асинхронному двигуні з багатоланковим вторинним елементом. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(5 (98), 23–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.164232

Номер

Том 2 № 5 (98) (2019): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Mochammad Rusli, I Nyoman Gede Wardana, Muhammad Aziz Muslim, Moch Agus Choiron

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.