An analysis of electromagnetic fields inside a nonlinear conducting material has been presented. Non-sinusoidal periodic fields have also been taken into account. In order to obtain the field distributions, an analytical-numerical method based on the method of small parameter has been used. The presented example is a tubular conductor of nonlinear conductivity. The solution was verified with the use of two criteria: an integral error and a total current error.
PL
rzedstawiona została analiza pola elektromagnetycznego z uwzględnieniem nieliniowej konduktywności materiału przewodzącego. W pracy wzięto również pod uwagę odkształcone przebiegi wielkości pola. W celu otrzymania rozkładu pola, zastosowano metodę analitycznonumeryczną opartą na metodzie małego parametru. Przedstawionym przykładem jest przewód rurowy o nieliniowej konduktywności. Rozwiązanie sprawdzono poprzez wprowadzenie dwóch kryteriów: błędu całkowego oraz błędu wartości całkowitego prądu.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper deals with the case of nonlinear electromagnetic field properties. The shielding of a nonlinear screen is presented in an example and compared with a linear case. The influence of the nonlinearity of the shield on arising higher harmonics is investigated. For the separation of harmonics the method of small parameter is applied and numerical methods are used to calculate and estimate values.
PL
W artykule omówiono przypadek nieliniowego środowiska pola elektromagnetycznego. Przedstawiono przykład z nieliniowym ekranem, który jest porównany z przypadkiem liniowym. Wpływ nieliniowego ekranu na powstawanie wyższych harmonicznych jest także omawiany. Zastosowano metodę małego parametru do rozdzielania harmonicznych metoda oraz przy pomocy metod numerycznych dokonano obliczeń i estymacji.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A brief introduction to modifying the well-known boundary conditions in electromagnetic field problems is given in the paper. It helps to reduce costs of the numerical analysis of an electromagnetic field. This modification forms the fourth boundary condition which is introduced on the basis of Maxwell's equations and includes the previous works. This work presents the start point and aim for further analysis. The further work concerns one additional series term added to the conductive nonlinearity.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono wpływ nieliniowej konduktywności jako właściwości umożliwiającej sformułowanie nieliniowego warunku brzegowego dla pól elektromagnetycznych. Odwołano się także do poprzednich prac, w których nieliniowość w polu elektromagnetycznym była omawiana. W mniejszym artykule zwracamy szczególną uwagę na przebieg czasowy wektorowego potencjału magnetycznego przy zastosowaniu nieliniowej konduktywności.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Owing to the progress of computers and numerical techniques, it has become possible to analyze the characteristics of rotating machines considering the harmonics, skin effect and magnetic non-linearity of the materials using the electromagnetic field analysis. This paper shows the latest developments of the characteristics analysis of rotating machines using the finite element method, for example, the loss analysis considering the carrier harmonics, direct calculation of eddy currents in the laminated cores, automatic finite element mesh generation and optimization using the adaptive meshing techniques. It can be said that the electromagnetic field analysis using the finite element method become indispensable for the design and optimization of the rotating machines.
PL
Rozwój komputerów i metod numerycznych pozwala na elektromagnetyczne obliczenia polowe maszyn elektrycznych i dzięki temu jest możliwa analiza charakterystyk tych maszyn z uwzględnieniem harmonicznych, zjawiska naskórkowości i nieliniowości materiałów magnetycznych. Artykuł omawia elektromagnetyczne obliczenia polowe maszyn elektrycznych z wykorzystaniem metody elementów skończonych, niezbędne przy ich projektowaniu i optymalizacji.