Electric Machines and Drives Laboratory

ProfileOur Laboratory teamPublished worksTechnological expertiseZestawienie publikacjiPrace statutoweBadania własneZlecenia zrealizowane dla jednostek zewnętrznych

Profile

The Electric Machines Laboratory concentrates its research efforts on:

1. Electrical machines diagnostics with an emphasis on induction engines. The Electric Machines department (Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii) has outlined a diagnostics system for induction engines with the intention of analyzing the frequency of their acceleration currents. This allows for a non-invasive type of diagnostics of the stator as well as the rotor. The level of eccentricity of the rotor in regards to the stator. Diagnostics of large induction engines with power ratings above the 100 kW mark at Krakow's electrothermal plant were carried out using this system. The laboratory also performs studies focused on synchronized diagnostic machines and machines equipped with commutators, their methods of diagnosis along with the specific devices in use.

2. Design and optimalization of electrical machine constructions, primarily energy saving induction engines and perma magnet motors in accordance with E.U. standards. These optimized methods of design and conceptualization allows for efficent engines in line with even the highest efficiency standard of 4 (IE4).

3. The quality of electrical energy and its influence on the efficiency of machines and devices. The point of interest being the impact of power supply networks with a distorted voltage on electrical machines (engines, generators) directly connected to the network, as well as the impact of heavy electrical machines on electrical power systems.

4. The innovation of magnetically induced electrical machines along with their hybrid variations to create electrical engines and generators for electric or hybrid vehicles.

5. The effective exploitation of electrical machines along side unconventional sources of energy, more precisely electrical machines working in tandem with hydraulic or wind turbines. This includes configurations allowing for the most attainable efficiency.

Our Laboratory team

Tomasz Drabek, dr inż., laboratory director
Jan Rusek, prof. dr hab. inż.
Zygfryd Głowacz, dr hab. inż.
Wiesław Jażdżyński, dr hab. inż.
Jerzy Skwarczyński, dr hab. inż.
Paweł Dybowski, dr inż.
Jarosław Kozik, dr inż.
Tomasz Lerch, dr inż.
Waldemar Milej, dr inż.
Wacław Orlewski, dr inż.
Michał Rad, dr inż.
Henryk Krawiec, mgr inż.
Marek Hajto
Iwona Płuciennik, mgr
Grzegorz Krawczyk, inż.
Jerzy Mocniak
Bogusław Spyrka

Published works

Our main publications whose authors and co-authors represent the Electic Machines department (Electric Machines Laboratory).

1. 2. 3. 4. 5. 6.

7. 8. 9. 10. 11.

1. Jerzy Skwarczyński, Zbigniew Tertil - Elektromechaniczne przetwarzanie energii
2. Jerzy Skwarczyński, Zbigniew Tertil - Maszyny elektryczne, część pierwsza, teoria
3. Jerzy Skwarczyński, Zbigniew Tertil - Maszyny elektryczne, część druga, teoria
4. Paweł Dybowski, Tomasz Lerch, Waldemar Milej, Witold Rams, Jerzy Skwarczyński - Układy elektromechaniczne i transformatory
5. Witold Rams, Jerzy Skwarczyński - Laboratorium maszyn elektrycznych
6. Jan Rusek - Komputerowa analiza maszyny indukcyjnej w wykorzystaniem bilansu harmonicznych
7. Arkadiusz Puchała - Dynamika maszyn i układów elektromechanicznych
8. Władysław Kołek - Praca turbogeneratora w układzie elektroenergetycznym
9. Władysław Kołek, Jerzy Michna, Marian Noga - Dynamika systemów elektromechanicznych w hutnictwie
10. Krystyn Pawluk, Stanisław bednarek - Rozruch i stany asynchroniczne silników synchronicznych
11. Jerzy Skwarczyński - Wykłady z maszyn elektrycznych

Technological expertise

I. Inductive squirrel-cage motor machine diagnostics

The research method involves registering the dual phase currents of stators during test runs. Registered currents are then queued for filtered or spectral analasys. In the event of registering currents during start up acceleration, the appropriate filter is applied. When registering currents during a fixed rate, spectral analasys is used. Any damage done to the external cage of the rotor can be determined using a frequency filter. Spectral analasys identifies any damage induced on the rotor's cage as well as the eccentricity of the rotor, be it staic, dynamic, or varied.

In order to improve accuracy of the diagnostics, simulated calculations are carried out using a dynamic diagnostics model of the particular induction machine. Knowing the basic geometric dimensions of the the machine especially the magnet and specific information in regards to the stator or winding data is very essential and can be obtained from the manufacturer.

Related works:

  • 2003: "Wykonanie badań diagnostycznych 8 sztuk silników 6kV pomp zasilających bloków energetycznych ECK S.A.". Zleceniodawca: EC Kraków S.A.
  • 2003: "Badania diagnostyczne silników 6 kV (40 szt)". Zleceniodawca: EC Kraków S.A.
  • 2004: "Wykonanie pomiarów diagnostycznych 66 sztuk silników 6 kV metodą AGH". Zleceniodawca: EC Kraków S.A.
  • 2005: "Wykonanie badań i analiz diagnostycznych silników 6 kV metodą AGH". Zleceniodawca: EC Kraków S.A.
  • 2006: "Wykonanie pomiarów diagnostycznych silników 6 kV metodą AGH". Zleceniodawca: EC Kraków S.A.

Contact info:

dr inż. Paweł Dybowski
(+48) 12 617–28–97
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

II. Optimalization of machine constructions and electric devices and their elements

Description:
The optimalization process is carried out according to procedure:
1. acquisition of all necessary information for optimization of the particular object or device
2. verified model of the object or device
3. implementation of all the elements of the procedure
4. optimalization of the construction by executing the project according to initial drafts

Related published studies:
B1. Zastosowanie optymalizacji wielokryterialnej do projektowania maszyn elektrycznych. Grant KBN
nr 3 0640 91 01, Kraków, 1991-1993.
B2. Optymalizacja obwodów elektromagnetycznych silników zanurzalnych. Umowa AGH z F.S.E. TAMEL
(w ramach grantu celowego KBN nr 8-827895/C-2341 pt. „Silniki trójfazowe o mocy od 1.1 do 11kW,
klasa izolacji F, o stopniu ochrony IP68, konstrukcji specjalnej, do pracy w ciągłym zanurzeniu w cieczach
m.in. jako napędy hydrośmigieł w oczyszczalniach ścieków”
), 1995.
B3. Wielokryterialna optymalizacja konstrukcji energooszczędnych wybranych maszyn elektrycznych
w aspekcie nowych klas sprawności IE1-IE4.
Projekt badawczy własny nr N N510 108538, umowa AGH
z Ministerstwem Sz.W.iN., 2010-2012.

Related introductory publications:
W1. Optymalizacja konstrukcji silnika Sg132M-4 w aspekcie minimalizacji jego kosztów produkcji i użytkowania.
Umowa AGH z F.S.E. „TAMEL” S.A. w Tarnowie, 1993r.
W2. Optymalizacja obwodów elektromagnetycznych silników zanurzalnych. Umowa AGH z F.S.E. TAMEL w
Tarnowie, 1995.
W3. Optymalizacja konstrukcji silnika energooszczędnego SEE90L-4 w celu zwiększenia jego sprawności do
wartości 85%.
Umowa AGH z F.S.E. Indukta S.A, 2000. (wdrożenie do produkcji seryjnej).
W4. Optymalizacja konstrukcji silnika energooszczędnego SEE 100L-4B klasy eff1 wg CEMEP
w celu zminimalizowania jego kosztów wytwarzania.
Umowa AGH z F.S.E. Indukta S.A., 2001. (wdrożenie do
produkcji seryjnej).
W5. Optymalizacja konstrukcji silnika energooszczędnego SEE 132M-4 klasy eff1 wg CEMEP w celu osiągnięcia zadanej
sprawności (minimum 90.1%) oraz zminimalizowania jego kosztów wytwarzania.

Umowa AGH z F.S.E. Indukta S.A., 2003 (wdrożenie do produkcji seryjnej).

Primary results:

1. Test results [W3] tying in with innovations and
standards in Europe around the time research was.
2. Brief summary of test results [W3]-[W5] noting earlier
manufactured engine models.

3. Brief summary of test results [B3].
The created optimized prototype of the highly efficient induction engine construction
and aluminum cast perma magnet synchronized motor (LSPMSM).
In the case of the LSPMSM motor with a level of: PN=0.75kW, UN=400V, 2p=4, fN=50Hz, an efficiency level
of 89.1% was obtained (keeping in mind that the lower average of the efficiency class IE4 is 85.40%)
which could be compared to engines along the lines of the Lönne ECOiPM (89.0%) or the Reel SuPremE (89.5%).
Efficiency levels were presented in accordance with PN-EN 60034-2-1: 2008 norms
(IEC Standard 60034 - 2 - 1. Edition 1.0 2007 - 09 equivalent).

Articles:

Contact info:

dr hab.inż. Wiesław Jażdżyński, prof. nz. AGH
(+48) 12 617–28–98
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

III. 2D and 3D electromagnetic field modelings of the machines and electrical devices

1. Full-field expirimental method analasys of electric machines.

SMzsg132S4 perma magnet motor accelaration.

2. Analasys of linear and rotary condensed magnetorheological fluid based dampers powered by perma magnet motors.

Electromagnetic field analasys of generator powering the rotary condensed magnetorheological fluid based dampers.

Contact info:

dr inż. Andrzej Matras
(+48) 12 617–40–16
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Zestawienie
publikacji

Rok 2008
Rok 2009
Rok 2010
Rok 2011
Rok 2012

Prace
statutowe

Rok 2008
Rok 2009
Rok 2010
Rok 2011
Rok 2012

Badania
własne

Rok 2008
Rok 2009
Rok 2010
Granty Rok 2011
Granty Rok 2012

Zlecenia zrealizowane dla
jednostek zewnętrznych

Rok 2007
Rok 2008
Rok 2010
Rok 2011
Rok 2012
You are here: RESEARCH TEAMS ELECTRICAL MACHINES AND DRIVES

Latest News

Who's Online

We have 62 guests and no members online