Modelling and simulation of magnetic and electric fields in transformers

• Autorzy: Zakrzewski K.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie i symulacja pól magnetycznych i elektrycznych w transformatorach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A short review of the modelling methods applied by the author for electric and magnetic field calculation in transformers was presented. The interesting and satisfied current image method used in the past for analysis the electromagnetic phenomena in transformers to take into account magnetic and electromagnetic screening was called to mind. The analogue models helpful in determining the electric field strength distribution as well as non-linear effects of electromagnetic field in structural elements of the transformer were presented by the use so called conductivity differential equation. The general criteria of modelling the phenomena deduced from Maxwell equations in stationary conditions and respective-r developed and reduced models have been dealt with. An example of the 3D numerical modelling of the leakage flux within the transformer has been described. It is suggested that the scale modelling to take into account the described criteria can complete the modern numerical field calculations by the use commercial programs largely accessible on software markets.

PL

Przedstawiono krótki przegląd metod stosowanych, między innymi, przez autora w zastosowaniu do modelowania pól magnetycznych i elektrycznych w transformatorach. Została omówiona interesująca metoda odbić zwierciadlanych do analizy układów ekranowanych. Wymienione zostały metody analogowe odwzorowania pól elektrycznych uzwojeń i pól elektromagnetycznych w częściach konstrukcyjnych transformatora. Przedstawiono ogólne kryteria modelowania pól elektromagnetycznych, wyprowadzone z równań Maxwella, dla modelu pełnego i modeli zredukowanych. Opisano przykład trójwymiarowego modelowania pola rozproszenia w transformatorze. Wskazano na możliwość modelowania, z wykorzystaniem wyprowadzonych wielkości kryterialnych, za pomocą komercyjnych pakietów obliczeniowych.

Słowa kluczowe

EN

magnetic field; electric field; modelling of magnetic field; modelling of electric field; simulation of magnetic field; simulation of electric field; transformer

PL

pole magnetyczne; pole elektryczne; modelowanie pola magnetycznego; modelowanie pola elektrycznego; symulacja pola magnetycznego; symulacja pola elektrycznego; transformator

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2005
• Tom: z. 105
• Strony: 157--175
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Zakrzewski K.

• Technical University of Łódź, Institute of Mechatronics and Information Systems

Bibliografia

• [1] Jezierski E.: Transformers (in Polish). WNT, Warsaw 1975.
• [2] Sykulski at al.: Computational Magnetics, Chappman and Hall, London,…, Madras, 1995.
• [3] Turowski J.: Technical Electrodynamics (in Polish). WNT, Warsaw 1993.
• [4] Zakrzewski K.: Physical modelling of leakage field and stray losses in steel constructional parts of electrotechnical devices. Archiv fuer Elektrotechnik, 1986 (69) pp. 129-135.
• [5] Zakrzewski K.: Physical modelling of field and power losses in transformers (in Polish), Rozprawy Elektrotechniczne 1979, 25 (2) pp. 401-418.
• [6] Zakrzewski K., Lukaniszyn M.: Three dimensional model of three phase transformer for leakage field, Archiv fuer Elektrotechnik 73 (1990) pp. 319-324.
• [7] Zakrzewski K., Tomczuk B., Koteras D.: Simulation of forces and 3D field arising during power autotransformer fault due to electric arc in HV winding, IEEE Transactions on Magnetics, vol.38, No 2, March 2002, pp. 1153-1156.
• [8] Zakrzewski K., Sykulski J.: The ac current image in uniside conducting screen in the sense of vector potential method (in Polish), Rozprawy Elektrotechniczne, t. 23, z. 1, 1977, pp. 73-92.
• [9] Zakrzewski K.: Electromagnetic field modeling in transformer design (in Polish), Przegląd Elektrotechniczny, Rok LXXVIII, z. 3 2002, pp. 59-63.
• [10] Zakrzewski K.: Electromagnetic field modeling in massive iron (in Polish). Rozprawy Elektrotechniczne, t. 16, z. 1-2, 1970, pp. 27-43.