Analiza pola magnetycznego w transformatorze toroidalnym HTS

• Autorzy: Jeż R. , Stępień M. , Grzesik B.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the magnetic field in HTS toroidal transformer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analizuje się właściwości transformatora toroidalnego HTS metodą elementów skończonych (MES) 3D. Jest to transformator 50 Hz z zimnym rdzeniem magnetycznym (LN2). Przebadano sześć wariantów transformatora, analizując rozkład pola elektromagnetycznego, strat. Obliczono napięcie i prąd pierwotny, całkowite straty mocy, moc wyjściową oraz gęstość mocy. Pierwsze trzy warianty mają uzwojenie równoległe, a pozostałe mają uzwojenie prostopadłe. Jeden z sześciu wariantów analizowanego transformatora wykazuje wyższą gęstość mocy niż opisywane w literaturze tematu.

EN

The 3D, FEM analysis of properties of the HTS toroidal transformer is described in the paper. It is a 50 Hz transformer with cold magnetic core (LN2). Six variants of the transformer were investigated. The distribution of magnetic field density and power losses was analysed. There were also calculated the primary voltage and current, the overall power losses, the output power and power density. The first three variants have parallel windings, while the rest of them have perpendicular ones. One variant, from among the six analysed, shows higher power density than that reported in the literature.

Słowa kluczowe

PL

transformator toroidalny HTS; pole magnetyczne; MES (metoda elementów skończonych); właściwości energetyczne

EN

toroidal HTS transformer; magnetic field; FEM; energetic properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2010
• Tom: z. 2
• Strony: 109--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Jeż R.

autor

Stępień M.

autor

Grzesik B.

• Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, Politechnika Śląska w Gliwicach,

Bibliografia

• 1. Tixador P.: Transformers & SMES, European Summer School on Superconductivity. Pori, Finland, 2008, June 11-18, p. 1-6.
• 2. Sykulski J.: Superconducting Transformers. Advanced Research Workshop on Modern Transformers, 28-30.10.2004, Vigo, Spain, p. 1-6.
• 3. Grzesik B., Stępień M.: Transformator współosiowy modularny silnie sprzężony HTS, Patent wg zastrzeżenia patentowego nrPL371956 z dnia 28.12.2004 r., data opublikowania: 10.07.2006 r.
• 4. Grzesik B., Jeż R.: Highly efficient HTS-transformer requires low power losses, 14th International Symposium on Power Electronics, Ee2007, 7-9.11.2007, Novi Sad, Serbia, p. 1-5.
• 5. Grzesik B, Janowski T., Stępień M.: HTS Toroidal Helical Transformer. "Journal of Physics: Conference Series" 2008, Article no. 012311 Vol. 97, p. 1-5.
• 6. Grzesik B., Stępień M., Jeż R.: Toroidal HTS transformer with cold magnetic core -analysis with FEM software. 9th European Conference on Applied Superconductivity, EUCAS 2009, 2009, Sept. 13-17, Dresden, Germany, p. 1-8.
• 7. Jeż R.: Modelowanie 2D i 3D pola magnetycznego w transformatorze nadprzewodnikowym toroidalnym, Symulacja 2010, 25-26.03.2010, Sulejów, s.1-11.
• 8. Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice POLAND, http://en.imn.gliwice.pl/
• 9. ANSYS Documentation Release ver. 12.0.
• 10. American Superconductor, Devens USA, http ://w w w. amsc .com/products/hts wire/ InsulatedWire.html.
• 11. Tixador P., Donnier G., Valentin, and E. Mäher: Design and Construction of a 41 kVA Bi/Y Transformer. "IEEE Trans, on Appl. Superconductivity" 2003, Vol. 13, No. 2, p. 2331-2336.
• 12. Bohno T., Tomioka A., Imaizumi M., Sanuki Y., Yamamoto T., Yasukawa Y., Ono H., Yagi Y., Iwadate K.: Development of 66 kV/6.9 kV 2 MVA prototype HTS power transformer. "Physica C 426- 431" 2005, p. 1402-1407.