Simultaneous current density and contact temperature calculation in a turbine generator exciter coupling using FEM

• Autorzy: Klocke M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.04.01

Warianty tytułu

PL

Jednoczesne sprzężone obliczanie gęstości prądu i temperatury styku we wzbudniku turbogeneratora z wykorzystaniem MES

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A combined simultaneous calculation method for electrical contacts is presented based on a finite element analysis of both the current density distribution as well as the heat flow distribution. For an exact prediction of local hotspots special attention is put on the transition conditions at the joints where current and heat transfer with defined transfer coefficients takes place and temperature and electrical potential face a discontinuity. The conditions for the maximum temperature to be expected at a thermo-electrical contact are derived by an analytical consideration.

PL

Przedstawiono łączoną metodę obliczeniową dla elektrycznych styków, opartą na analizie metodą elementów skończonych zarówno rozkładu gęstości prądu, jak i przepływu ciepła. W celu dokładnego przewidywania lokalnych przegrzań szczególną uwagę zwrócono na warunki przejścia na złączach, gdzie następuje przekazywanie prądu i ciepła z określonymi współczynnikami przenikania, a temperatura i elektryczny potencjał są nieciągłe. Na drodze analitycznych rozważań wyprowadzono warunki dla maksymalnej temperatury oczekiwanej na termo-elektrycznym styku.

Słowa kluczowe

EN

thermo-electrical coupling; FEM; contact temperature; discontinuity

PL

MES; temperatura kontaktowa; sprzężenie cieplno-elektryczne; nieciągłość

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 4
• Strony: 1--5
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys.

Twórcy

autor

Klocke M.

• Siemens AG, D 45478 Mülheim a.d. Ruhr, Germany

Bibliografia

• [1] IEC 60137, Ed. 7: Insulated bushings for alternating voltages above 1000 V
• [2] Dular, P.; Geuzaine, C.; Henrotte, F.; Legros, W., A General Environment for the Treatment of Discrete Problems and its Application to the Finite Element Method, IEEE Trans. Mag., Vol. 34, No. 5, p. 3395 – 3398, May 1998
• [3] Runge, B., Dreidimensionale Berechnung der Stillstandserwärmung von Kurzschlußringen und Stäben explosionsgeschützter Asynchronmotoren unter Berücksichtigung des Wärmeübergangswiderstandes zwischen Stab und Blechpaket mittels Finiter-Elemente und Zeitschrittverfahren, PhD thesis, University of Dortmund, 1995
• [4] Rzhia, E. v., Starkstromtechnik, Achte Auflage, Band II, Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn, 1960

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.