Przetwornik elektromechaniczny o symetrii sferycznej - analiza pola elektromagnetycznego, obliczenia momentu elektromechanicznego, bilans mocy

• Autorzy: Spałek D. , Waleczek A.

Warianty tytułu

EN

Electromechanical converter with spherical symmetry- electromagnetic field analysis, electromagnetic torque calculation, power balance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia rozwiązania analityczne równań pola elektromagnetycznego dla przetwornika elektromechanicznego o symetrii sferycznej z uwzględnieniem anizotropii środowiska. Analityczne rozwiązanie równań pola elektromagnetycznego uzyskano korzystając z metody separacji zmiennych dla wektorowego potencjału magnetycznego. Dokonano obliczeń składowych wektorów pola magnetycznego. Sformowano warunki brzegowe, obliczono wartości składowych momentu elektromagnetycznego, sprawdzono bilans mocy. Wyniki obliczeń mogą być wykorzystane zarówno przy analizie pracy przetworników elektromechanicznych, jak i do zadań testowych procedur numerycznych.

EN

The paper deals with the problem of electromagnetic field analysis for spherical electromechanical converters taking into account magnetic anisotropy. The electromagnetic field is evaluated analytically with the help of separation method proposed for magnetic vector potential. The boundary conditions are formulated for electromechanical converters spherically shaped. The electromagnetic torques are calculated and power balance is checked. The results obtained can be used as test tasks for electromagnetic field numerical analysis and torque calculations, power balance.

Słowa kluczowe

PL

sferyczny przetwornik elektromechaniczny; silnik indukcyjny sferyczny

EN

spherical electromechanical converter; spherical induction motor

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2007
• Tom: z. 2
• Strony: 113--124
• Opis fizyczny: bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Spałek D.

autor

Waleczek A.

• Instytut Elektrotechniki Przemysłowej i Informatyki Politechniki Śląskiej 44-100 Gliwice, ul.Akademicka 10 tel.: [phone],

Bibliografia

• 1. Tołstow G.: Szeregi Fouriera. PWN, Warszawa 1954 (wyd. l).
• 2. Kamiński G.: Silniki elektryczne o ruchu złożonym. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1994.
• 3. Sikora R.: Teoria pola elektromagnetycznego. WNT, Warszawa 1998 (wyd. 3).
• 4. Gradsztajn I. S., Ryzik I. M.: Tablicy intjegralow, sum, rjadow i proizwjedjenij. Moskwa. 1962. (in Russian)
• 5. Suffczyński M.: Elektrodynamika. PWN, Warszawa 1980 (wyd. IV).
• 6. Spałek D.: Electromechanical converter linear, cylindrical and spherical. (Part I -Electromagnetic field analysis. Part II - Force and torque calculation). ZN Politechnika Śląska Elektryka z. 162, Gliwice 2004.
• 7. Spałek D.: Momenty sił w środowiskach przewodzących i magnetycznych przetworników elektromechanicznych. ZN Pol.Śl. Elektryka 179 , GHwice 2001.
• 8. Spałek D.: Analytical electromagnetic field and forces calculation for linear, cylindrical and spherical electromechanical converter. Bulletin of The Polish Academy of Sciences, Vol. 52, No. 3, 2004
• 9. Demenko A.: Finite element analysis of electromagnetic torque saturation harmonics in a squirrel cage machine. COMPEL 1999, Vol. 18, No. 4, p. 619-628.
• 10. Purczyński J., Kaszycki L.: Straty mocy i moment napędowy silnika indukcyjnego symetrii kulistej. Rozprawy Elektrotechniczne 1988, z .3, s.819-838.
• 11. Kącki J.: Równania różniczkowe cząstkowe w elektrotechnice. WNT, Warszawa 1971.
• 12. Jackson J.: Elektrodynamika klasyczna. PWN, Warszawa 1982.
• 13. Davey K., Vachtsevanos G., Powers R.: The analysis of fields and torques in spherical induction motors. IEEE Trans. Magn. 1987, Vol. 23, No. 1, p. 273-282.
• 14. Lee K.-M., Roth R., Zhou Z.: Dynamic modelling and control of a ball-joint-like variable reluctance spherical motor. ASME J. Dynam. Syst. Meas. Cont., 1996, Vol. 118, No. 1, p. 29-40.
• 15. Turowski J. Pawluk K., Sikora R., Zakrzewski K.: Analiza i synteza pól elektromagnetycznych. Monografia zbiorowa, Ossolineum, PAN, Wrocław-Warszawa-Kraków-Gdansk-Łódź 1990.
• 16. Poradnik inżyniera matematyka. WNT, Warszawa 1986.
• 17. Spałek D., Waleczek K.: Non-standard variable separation for magnetic field spherical problems Proc. of XXVII Seminar on Fundamentals of Electrotechnics and Circuit Theory IC-SPETO'04, Gliwice-Niedzica Proc. 2004, Vol. I, p. 121-124.
• 18. Spałek D., Waleczek K.: Zastosowanie niestandardowej separacji zmiennych do obliczenia momentu elektromagnetycznego przetwornika elektromagnetycznego z anizotropowym wirnikiem sferycznym. Proc. of XXVIII Seminar on Fundamentals of Electrotechnics and Circuit Theory IC-SPETO'05, Ghwice-Ustroń 2005 Vol. I, p. 167-170.
• 19. Spałek D., Waleczek K.: Analiza pola magnetycznego dla silnika sferycznego. Przegląd Elektrotechniczny, R. 81 nr 10/2005.
• 20. Spałek D., Waleczek K.: Electromechanical converter with anisotropic spherical rotor -analytical solutions for electromagnetic field, torques and power losses. Acta Techn. CSAV , 329-344 (2004).
• 21. Spałek D., Waleczek K.: Spherical induction motor with ferrofluids in gap. XVI Internat. Conference on Electrical Machines ICEM'2004,Cracow, paper 242.