8960329736

Politechnika Opolska

Praca składa się z 7 rozdziałów. W rozdziale 1 dokonano przeglądu literatury z zakresu projektowania, modelowania, optymalizacji oraz sterowania silników reluktancyjnych ze strumieniem poprzecznym. Na podstawie przytoczonych prac określono stan zagadnienia.

W rozdziale 2 pracy przedstawiono podstawy matematyczne modelowania pól elektromagnetycznych oraz opisano używane sformułowania. Część rozdziału poświęcono metodzie elementów skończonych dla zagadnień trójwymiarowych. Przedstawiono również sposoby wyznaczania istotnych parametrów całkowych, takich jak moment elektromagnetyczny i strumień. Krótko scharakteryzowano najistotniejsze cechy wykorzystywanych w dalszej części pracy komercyjnych środowisk obliczeniowych -Flux3D oraz Matlab/Simulink.

Rozdział 3 zawiera opis zastosowanych modeli polowych silników reluktancyjnych ze strumieniem poprzecznym. Przedstawiono w nim ewolucję prototypu trójmodułowej maszyny ze strumieniem poprzecznym oraz wyniki przeprowadzonych obliczeń polowych popartych weryfikacją pomiarową. W dalszej części rozdziału zaprezentowano nowy prototyp dwu-modułowego silnika TF. W podrozdziale 3.3 przedstawiono metody optymalizacji kształtu magnetowodu maszyn elektrycznych. Zaprezentowano środowisko obliczeniowe połączone z zewnętrzną bazą danych, pozwalające na sprawne przeprowadzenie optymalizacji. Dla zaproponowanych wariantów funkcji celu zamieszczono wyniki obliczeń optymalizacyjnych. W podpunkcie 3.4 przedstawiono uzyskane w wyniku procesu optymalizacji najlepsze rozwiązania oraz weryfikację pomiarową istotnych parametrów całkowych.

W kolejnej części pracy (rozdział 4) autor zamieścił ogólny opis zjawisk związanych z pracą silnika reluktancyjnego ze strumieniem poprzecznym. Podrozdział 4.3 przedstawia krótki opis użytego w badaniach przekształtnikowego układu zasilania wraz z jego implementacją numeryczną. Podrozdział 4.4 zawiera szczegółowe informacje na temat zaimplementowanych w środowisku Matlab/Simulink modeli matematycznych dwu i trój-modułowych maszyn TF. W ostatnim podrozdziale opisano budowę stanowiska badawczego z zastosowaniem karty szybkiego prototypowania zawierającej procesor sygnałowy. Zaproponowano aplikacje sterująco-pomiarowe pozwalające na wykonanie serii badań oraz weryfikację pomiarową wybranych stanów pracy maszyn ze strumieniem poprzecznym.

Rozdział 5 zawiera wyniki badań symulacyjnych przy zastosowaniu modeli obwodowych oraz polowo-obwodowych dwu i trój modułowych silników TF. Zawarto w nim również wyniki pomiarów istotnych wielkości charakteryzujących maszyny elektryczne w różnych stanach pracy. Porównano przebiegi prądów, napięć, momentu elektromagnetycznego oraz prędkości uzyskane z pomiarów i modeli matematycznych, w ustalonych i dynamicznych stanach pracy silników TF. W podrozdziale 5.2 przedstawiono symulacje pracy dwu i trój modułowych silników reluktancyjnych dla różnych wariantów obciążenia, analizując jednocześnie wpływ napięcia zasilania oraz sterowania.

Podsumowanie oraz wnioski wynikające z zamieszczonych w pracy obliczeń i pomiarów zebrano w rozdziale 6. Ostatni 7 rozdział pracy sygnalizuje kierunki dalszych badań. Przedstawia możliwości rozszerzenia analiz o zagadnienia związane z efektami termicznymi oraz model polowo-obwodowy uwzględniający prądy wirowe w masywnych elementach maszyn TF. Zawiera również wstęp do zagadnień związanych z analizą wpływu oraz optymalizacją sterowania silników reluktancyjnych.

Zamieszczony w pracy wykaz literatury określa stan zagadnienia oraz wyniki analiz innych autorów. Kontynuacją tego wykazu jest również spis publikacji własnych i współautorskich redaktora niniejszej pracy.

W załącznikach zamieszczono rysunki techniczne opracowanej konstrukcji dwumodułowej maszyny reluktancyjnej ze strumieniem poprzecznym oraz schematy układu zasilania. Pokazano również zdjęcia stanowiska laboratoryjnego użytego podczas weryfikacji pomiarowej prototypów maszyn TF.