Spherical electromechanical converter - electromagnetic field distribution, electromagnetic torque, power losses and power balance

• Autorzy: Spałek D. , Waleczek K.

Warianty tytułu

PL

Sferyczny przetwornik elektromechaniczny - rozkład pola elektromagnetycznego, moment, straty i bilans mocy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with the problem of electromagnetic field analysis for spherical electromechanical converter taking into account its magnetic anisotropy in analytical way. The electromagnetic field is evaluated analytically with the help of the proposed separation method for magnetic vector potential. Power balance, power losses and electromagnetic torque balance are checked over. The results obtained can be used as benchmark for electromagnetic field numerical analyses and they can support design process of electromechanical converter.

PL

Artykuł prezentuje analityczne rozwiązanie problemu analizy pola elektromagnetycznego w przetworniku elektromechanicznym o symetrii sferycznej z uwzględnieniem anizotropii magnetycznej wirnika. Rozkład pola elektromagnetycznego jest obliczony w oparciu o zaproponowaną niezupełną separację zmiennych w odniesieniu do magnetycznego potencjału magnetycznego. Wyznaczono straty mocy czynnej, moment elektromagnetyczny oraz sprawdzono bilans mocy. Otrzymane wyniki mogą posłużyć w procesie projektowania dla tej klasy przetworników elektromechanicznych oraz jako rozwiązanie modelowe dla potrzeb testowania algorytmów numerycznych.

Słowa kluczowe

EN

spherical converter; electromagnetic field analysis; electromagnetic torque; power losses

PL

przetwornik sferyczny; analiza pola elektromagnetycznego; moment elektromagnetyczny; straty mocy

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 57, nr 2
• Strony: 151--173
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Spałek D.

autor

Waleczek K.

• Institute of Industrial Electrotechnics and Informatics, Silesian University of Technology,

Bibliografia

• 1. Binns K.J., Lawrenson P.J., Trowbridge C.W.: The analytical and numerical solution of electric and magnetic fields. John Wiley & Sons, 1994
• 2. Davey K., Vachtsevanos G., Powers R.: The analysis of fields and torques in spherical induction motors. IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 23, No. 1, 1987, pp. 273-282.
• 3. Demenko A.: Finite element analysis of electromagnetic torque saturation harmonics in a squirrel cage machine. COMPEL, Vol. 18, No. 4, 1999, pp. 619-628.
• 4. Poradnik inżyniera - matematyka (Engineers handbook - mathematics - in Polish). WNT. Warszawa, 1986.
• 5. Gradsztajn I.S.: Tablice sum, szeregów i iloczynów (Tables of integrals, sum and series and multiplications - in Polish). PWN, Warszawa, 1964.
• 6. Jackson J.: Elektrodynamika klasyczna (Classical electrodynamics - in Polish). PWN, Warszawa, 1982.
• 7. Kącki: Równania różniczkowe w elektrotechnice (Differential equations in electrical engineering - in Polish). WNT Warszawa, 1971.
• 8. Łukaniszyn M., Jaszczyk B.: Podstawy elektromagnetyzmu (Basis of electromagnetisms - In Polish). Politechnika Opolska, nr 252, Opole, 2003.
• 9. Purczyński J., Kaszycki L.: Straty mocy i moment elektromagnetyczny indukcyjnego silnika kulistego (Power losses and electromagnetic torque of spherical induction motor - in Polish). Rozprawy Elektrotechniczne, 43, z.3, ss.819-838, 1988.
• 10. Rawa H.: Elektryczność i magnetyzm w technice (Electromagnetism and electricity in technique - in Polish). PWN, Warszawa, 1994.
• 11. Sikora R.-. Teoria pola elektromagnetycznego (Electromagnetic field theory - in Polish). WNT, Warszawa, 1998.
• 12. Spałek D.: Electromechanical converter linear, cylindrical and spherical. (Part I – Electromagnetic field analysis, Part II - Force and torque calculations). Politechnika Śląska Elektryka, Gliwice, 2004.
• 13. Spałek D., Waleczek K.: Electromechanical converter with anisotropic spherical rotor-analytical solution for electromagnetic field, torques and power losses. Acta Technica CSAV, 49, 2004, pp.329-344.
• 14. Spałek D., Waleczek K.: Power balance for electromagnetic field for electromechanical converter with anisotropy rotor. XXX Seminar on Fundamentals of Electrotechnics and Circuit Theory IC-SPETO, Gliwice-Ustroń, 2007, pp. 29-30.
• 15. Spałek D.: Spherical induction motor with anisotropic rotor - analytical solutions for electromagnetic field distribution, electromagnetic torques and power losses. International Compumag Society. Testing Electromagnetic Analysis Methods (T.E.A.M.) - problem no. 34. http://www.compumag.co.uk/team.html (2007)
• 16. Suffczyński M: Elektrodynamika (Electrodynamics - in Polish). PWN, Warszawa, 1980.
• 17. Tołstow G.: Szeregi Fouriera (Fourier series - in Polish). PWN, Warszawa, 1954.
• 18. Turowski J., Zakrzewski K., Sikora R.: Analiza i synteza pól elektromagnetycznych (Analysis and synthesis of electromagnetic fields - in Polish). Ossolineum, Warszawa, 1990.