3D magnetic and thermal fields for in the transformer with homogenised amorphous C-core under high frequency

• Autorzy: Tomczuk B. , Koteras D.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.06.03

Warianty tytułu

PL

Trójwymiarowe pola magnetyczne i termiczne w transformatorze z homogenizowanym amorficznym rdzeniem pracującym w wysokiej częstotliwości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, calculations of magnetic field, including eddy currents phenomenon and thermal field in the 1-phase modular amorphous transformer (C-core) under f =1 kHz frequency supplying, were carried out. Using analytical and iterative methods the equivalent electrical conductivity of the core, has been obtained. 3D field problems were analysed using the electrodynamic potentials within the finite element method (FEM). The selected thermal models have been verified experimentally.

PL

W niniejszej pracy analizowano rozkłady pola magnetycznego, z uwzględnieniem zjawiska prądów wirowych i pól temperaturowych w 1-fazowym amorficznym transformatorze modułowym (z rdzeniem typu C) przy zasilaniu napięciem o częstotliwości f= 1 kHz. Do wyznaczenia zastępczej przewodności elektrycznej rdzenia wykorzystano metody: iteracyjną oraz analityczną. Trójwymiarowe zagadnienia analizowano z wykorzystaniem potencjałów elektrodynamicznych zaimplementowanych w metodzie MES. Wybrane modele termiczne weryfikowano pomiarowo.

Słowa kluczowe

EN

3D magnetic analysis; field modelling; amorphous modular transformer; eddy current losses; equivalent electrical conductivity

PL

modelowanie pola magnetycznego; modelowanie pola termicznego; transformator amorficzny; straty z prądów wirowych; zastępcza przewodność elektryczna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 6
• Strony: 9--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Tomczuk B.

• Opole University of Technolgy, Department of Electrical Engineering and Mechatronics, ul. Proszkowska 76, 45-758 Opole

autor

Koteras D.

• Opole University of Technolgy, Department of Electrical Engineering and Mechatronics, ul. Proszkowska 76, 45-758 Opole

Bibliografia

• [1] Tumanski S. , Handbook of magnetic measurements, CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton, (2011)
• [2] Tumanski S., Baranowski S., Single strip tester of magnetic materials with array of magnetoresistive sensors, Przegląd Elektrorechniczny, 83 (2007), 46-49
• [3] Lyskawiński W., Sujka P., Szeląg W., Baranski M. , Numerical analysis of hysteresis loss in pulse transformer, Archives of Electrical Engineering, 60 (2011), No 2, 187-195.
• [4] Koteras D. , Transformers with low core losses- field analysis and measurement verification, Opole University of Technology Publishing, Opole, (2015)
• [5] Zakrzewski K. , Power Effect in Magnetic Lamination Taking into Account Elliptical Hysteresis Approach, International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Prague, Czech Republic, (2007)
• [6] Sieradzki S. , Rygal R. , Soinski M. , „Apparent core losses and core losses in five-limb amorphous transformer of 160 kVA,” IEEE Trans. Magn., 34 (1998), No. 4, 1189-1191
• [7] Tomczuk B. , Numerical Methods for Field Analysis of transformer Systems, Opole University of Technology Publishing j, Opole, (2007)
• [8] Wang J . , Lin H., Huang Y., Sun X., A new formulation of anisotropic equivalent conductivity in laminations, IEEE Trans. Magn., 47 (2011), No. 5, 1378–1381
• [9] Cobham, OPERA Manager User Guide Version 13, Cobham Technical Services, Oxford, (2009)
• [10] Lienhard IV J. H., Lienhard V J. H. , A Heat Transfer Textbook, 3rd red., Phlogiston Publishing, Cambridge , (2002)
• [11] Tomczuk B. , Koteras D. ,3D field analysis in 3-phase amorphous modular transformer under increased frequency operation, Archives of Electrical Engineering, 64, (2015), No. 1, 119-127
• [12] Bermúdez A., Gómez D., Salgado P., Eddy-Current Losses in Laminated Cores and the Computation of an Equivalent Conductivity, IEEE Trans. Magn., 44 (2008), No. 12, 4730-4738
• [13] Tomczuk B. , Koteras D. , Waindok A. , The influence of the leg cutting on the core losses in the amorphous modular transformers, Compel the International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 34 (2015), No. 3, 840–850

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).