Magneto - sprężystość w stalach krzemowych diagnostyka struktury i defektu - eksperyment

• Autorzy: Żurek Zbigniew Hilary , Chmiela Bartosz , Idziak Paweł , Kowalski Krzysztof , Wolnik Piotr

Warianty tytułu

EN

Magneto-elasticity in silicon steels structure and defect diagnostics - an experiment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Blachy krzemowe o zastosowaniach elektrotechnicznych są produkowane ze względu na przeznaczenie. W obwodach magnetycznych transformatorów struktura blach jest projektowana ze względu na zgodność kierunku magnesowania z kierunkiem wektora indukcji. Są to blachy o strukturze zorientowanej (GO - e.g. anisotropic transformer sheets). W napędach przetwarzających energię pola magnetycznego na ruch obrotowy stosujemy blachy o strukturze niezorientowanej (NGO - e.g. isotropic or generator sheets). Defekty struktury będące wynikiem cięcia lub wycinania (dowolnymi technikami mają wpływ na deformację kierunku magnesowania bez względu na stosowane techniki cięcia. W procesie tym uczestniczą zjawiska magnetosprężyste i odwrotne, znane jako efekty Vilariego i Joule’a. W artykule opisano kierunkowe zmiany magnesowania na dwóch modelach testowych przygotowanych z blachy krzemowej M130 w obszarze materiałowym, elektrotechnicznym i mechanicznym, a także w obszarze badań nieniszczących NDT (Non-destructive testing) i SHM (Structural health monitoring) monitorowanie stanu strukturalnego SHM, a także monitorowanie stanu w procesie eksploatacji (ang. Condition Monitoring - CM).

EN

Silicone sheets for electrical purposes are made for their intended purpose. In transformer magnetic circuits, the sheet structure is designed due to the compatibility of the direction of magnetization with the direction of the induction vector. These are oriented metal sheets (for example, anisotropic transformer sheets). In drives that convert the energy of a magnetic field into rotational motion, we use plates with a non-oriented structure (NGOs — for example, isotropic or generator sheets). Design defects resulting from cutting or cutting (using any methods that affect the deformation of the magnetization direction, regardless of the cutting methods used.) This process includes magneto-elastic and backward effects, known as the Vilary and Joule effects. tests prepared from silicon steel sheet M130 in the material, electrical and mechanical fields, as well as NDT (non-destructive testing) and SHM (Structural health monitoring), monitoring the state of structures SHM, and monitoring the state (Condition Monitoring - CM).

Słowa kluczowe

PL

naprężenia resztkowe; defekty materiału; struktury; nadzór eksploatacyjny; NDT; SHM; CM; F. Förster znormalizowane składowe impedancji; wykresy Förstera

EN

residual stresses; material defects; NDT; SHM; CM; F. Förster normalized impedance components; Foresters Plot

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 1 (121)
• Strony: 97--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Żurek Zbigniew Hilary

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Chmiela Bartosz

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Idziak Paweł

• Politechnika Poznańska, Poznań

autor

Kowalski Krzysztof

• Politechnika Poznańska, Poznań

autor

Wolnik Piotr

• Schneider Electric Transformers Poland Sp. z o. o., Mikołów

Bibliografia

• [1]. https://www.ndt.net/, Portal of Nondestructive Testing.
• [2]. A. E. Petrova , V. N. Krasnorussky. S. M. Stishov “Elastic properties of FeSi”, Institute for High Pressure Physics of Russian Academy of Sciences, Troitsk, 142190 Moscow Region, Russia, November 20, 2009.
• [3]. Z. H. Żurek, G. Dobmann, P. Idziak, K. Kowalski “Structural Health Monitoring and NDT for Thin Steel sheets under LDC testing with flat asymmetric PCB Sensor”.
• [4]. Z. H. Żurek, D. Kukla “LDC1000 converter for NDT material diagnostic and characterization”, INSIGHT –Electromagnetics, Vol 60 – No 7 – July 2018, DOI: 10.1784./insi.2018.60.7.375, ISSN: 1354-2575.
• [5]. Z. H. Żurek, P. Duka “RLC circuits for material testing and NDT”, Institute of Electrical Drivers & Machines KOMEL, 01-2015, ISBN 978-83-931090-8-0, BOOKomel.
• [6]. http://www.ti.com/tool/ldc1000 evm.
• [7]. Etienne Du Tremolet de Lacheisserie, “Magnetostriction: theory and applications of magnetoelasticity” – 1993.
• [8]. C. Appino, at al. “International comparison on SST and Epstein measurements in grain-oriented Fe-Si sheet steel”, 13th International Workshop on 1&2 Dimensional Magnetic Measurement and Testing (2014), International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, vol. 48, no. 2,3, pp. 123-133, 2015.
• [9]. J. Sievert “The measurement of magnetic properties of electrical sheet steel – survey on methods and situation of standards”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volumes 215–216, 2 June 2000, Pages 647-651, https://doi.org/10.1016/S0304-8853(00)00251-1.
• [10]. R. I. Joseph, E. Schlomann “Demagnetizing Field in Nonellipsoidal Bodies”, Journal of Applied Physics 36, 1579, https://doi.org/10.1063/1.1703091, 1965.
• [11]. P. Schilder “Eddy current measurements with the LDC1000EVM digital inductance sensor”, Universities van Amsterdam, Faculty of Science, van der Waals-Zeeman Institute, Report Bachelor Project Physics and Astronomy 2015, https://esc.fnwi.uva.nl/thesis/centraal/files/f1250956 148.pdf.
• [12]. M. Garibaldi et al. “Metallurgy of high-silicon steel parts produced using Selective Laser Melting”, https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.03.037Get rights and content, Acta Materialia, Volume 110, 15 May 2016, Pages 207-216.
• [13]. W. A. Pluta “Anisotropy influence on loss components, in electrical steel sheets”, Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 83 NR 4/2007, 38-41.
• [14]. Shin Sun-Mi, Chang Sam-Kyu, De Cooman B. C. “Evolution of Texture and Related Magnetic Properties in Fe–3%Si Steel during Single-step Annealing”, ISIJ International, Vol. 48 (2008), No. 12, pp. 1788–1794.
• [15]. Z. H. Żurek, B. Solecka, Z. Stokłosa, M. Witos “Selecting Transformer Sheets with the Method of Low-Frequency Impedance” 2nd IEEE Conference on Advance in Magnetics AIM 2018, Feb. 4-7, 2018, La Thuile, DOI: 10.13140/RG.2.2.33947.16166.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).