Transient power losses of current-forced three-phase solid conductors

• Autorzy: Patecki Andrzej , Stępień Sławomir , Szymański Grzegorz

Warianty tytułu

PL

Rozkład strat mocy czynnej w trójfazowym układzie przewodników masywnych wymuszonych prądem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents 3D numerical technique for modelling field behaviour and power losses distribution in three-phase system of current-forced massive conductors. For a prescribed current the transient eddy-current field is defined in terms of a magnetic vector potential and an electric scalar potential. The boundary value problem is numerically solved by means of finite difference technique. As a numerical example the power losses calculation of a high power three-phase system of a bent bars is presented.

PL

W pracy przedstawiono technikę 3D modelowania pola elektromagnetycznego oraz strat mocy czynnej w trójfazowym układzie przewodników masywnych wymuszonych prądem. Dla tego wymuszenia w modelu pola elektromagnetycznego uwzględniono zjawisko prądów wirowych i opisano go za pomocą magnetycznego potencjału wektorowego oraz elektrycznego potencjału skalarnego. Do opracowania modelu wykorzystano metodę różnic skończonych. W pracy zamieszczono również przykład obliczeniowy. Przedstawiono w nim obliczenia strat mocy czynnej w trójfazowym układzie zgiętych pod kątem prostym przewodów szynowych.

Słowa kluczowe

EN

electromagnetic field; eddy current; skin effect; power losses; finite difference method

PL

pole elektromagnetyczne; prądy wirowe; straty mocy; metoda różnic skończonych

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 52, nr 4
• Strony: 385--397
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Patecki Andrzej

• Institute of Control and System Engineering, Poznań University of Technology

autor

Stępień Sławomir

• Institute of Control and System Engineering, Poznań University of Technology

autor

Szymański Grzegorz

• Institute of Control and System Engineering, Poznań University of Technology

Bibliografia

• 1. Patecki A., Szymański G., Jotter M.: 3D Eddy Current Model for the Relay in Steady State. IEEE Trans. Mag., Vol. 34, No. 5, September 1998, pp. 3588-3591.
• 2. Nakata T. et al.: Comparison of various methods for 3-D eddy current analysis. IEEE Trans. Mag., Vol. 24, No. 6, November 1988, pp. 3159-3162.
• 3. Gaier Ch., Haas H.: A finite edge element method for transient skin effect in loaded multiconductor systems., IEEE Trans. Mag., Vol. 32, May 1996, pp. 820-823.
• 4. Badics Z.: Transient Eddy Current Field of Current Forced Three-Dimensional Conductors. IEEE Trans. Mag., Vol. 28, No. 2, March 1992, pp. 1232-1234.
• 5. Biro O., Preis K.: On the Use of the Magnetic Vector Potential in the Finite Element Analysis of Three-Dimensional Eddy Current. IEEE Trans. Mag., Vol. 25, No. 4, July 1989, pp. 3145-3159.
• 6. Biro O., Bohm P., Preis K., Wachutka G.: Edge Finite Element Analysis of Transient Skin Effect Problem. IEEE Trans. Mag., Vol. 36, No. 4, July 2000, pp, 835-839.
• 7. Mayergoyz I.: A new approach to the calculation of tree-dimensional skin effect problems.IEEE Trans. Mag., Vol. 19, September 1993, pp. 2198-2200.
• 8. Leonard P., Rodger D., Hill-Cottingham R.: Calculation of AC losses in current forced conductors using 3D finite elements and the Al//V method. IEEE Trans. Mag., Vol. 26, March 1990, pp. 490-492.
• 9. Dotterweich M., Patecki A., Stępień S.: Acceleration of the ICCG solver for complex and real systems of equations resulting from FDM method. Proceedings of 9th International IGTE Symposium on Numerical Field Calculation in Electrical Engineering, Graz 2000, Austria, pp. 62-66.
• 10. Patecki A.: Calculation of 3D Eddy Current Harmonic Nonlinear Problems by the CAD-Program PROFI. Proceedings of XIV Sympsium Electromagnetic Phenomena in Nonlinear Circuits, EPNC' 96, May — June 1, 1996, Poznań, Poland, pp. 115-120.
• 11. Dotterweich M., Patecki A., Szymański G.: Shielding Effect in a Chocking Coil. Proceedings of International Conference on Electrical Machines, ICEM'98, September 2-4, 1998, Istanbul, Turkey, Vol. III, pp. 2165-2170.
• 12. Stępień S., Szymański G.: Three-dimensional power losses distribution in voltage forced plates. In: Computer Aided Design of Electroheat Devices, Edited by M. Hering, Cz. Sajdak, M. Wciślik, Monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002, Chapter 2, pp. 163-170.
• 13. Patecki A., Stępień S.: Analysis of smart electromagnetic sensor for robot effector positioning. Proceedings of The Third International Workshop On Robot Motion And Control ROMOCO'02, November 9-11,2002, Ed: K. Kozłowski, Poznań University of Technology, Bukowy Dworek, Poland, pp. 249-254.
• 14. Patecki A.: Simulation of quasi steady-state electrodynamic phenomena using finte difference method. Poznań University of Technology, Dissertations nr 345, Poznań 1999.