Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metody pomiarów magnetycznych elektromagnesów w akceleratorach

Sosnowski Jacek

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2021

|

Vol. 62, nr 11

31--34

PL

Stały rozwój aparatury naukowej wymaga również udoskonalenia metod jej testowania. W artykule przeprowadzono przegląd metod pomiaru pól magnetycznych w elektromagnesach akceleratorów cząstek elementarnych. Oprócz metody sond hallowskich przedyskutowano metody wirujących cewek, integracyjną, rozciągniętego przewodu, wibrującej struny oraz płynącego przewodu, umożliwiające bardziej precyzyjne wyznaczenie rozkładu indukcji magnetycznej w elektromagnesach akceleratorów, jej składowych oraz strumienia magnetycznego.

EN

The continuous development of scientific equipment requires the improvement of research methods for its testing. The article reviews the methods of studying magnetic fields in electromagnets of particles accelerators. Apart from the method of Hall probes, the methods of vibrating coils, integrated, stretched wire, vibrating string and flowing wire were discussed, enabling a more precise determination of the magnetic induction distribution in electromagnets, their components and magnetic flux.

2

Elektromagnesy nadprzewodzące w urządzeniach jądrowych i metody ich zabezpieczeń

Sosnowski Jacek, Krawczyk Paweł

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2020

|

Vol. 61, nr 5

10--14

PL

W artykule przedyskutowano rozwój problematyki elektromagnesów nadprzewodzących oraz stan obecny ich wykorzystania w urządzeniach jądrowych, szczególnie w fizyce jądrowej głównie w formie akceleratorów, jak też w medycynie. Omówiono metody zabezpieczenia elektromagnesów nadprzewodzących przed rozchodzeniem sie strefy rezystywnej, co zilustrowano na przykładzie słynnego incydentu, który miał miejsce w CERN.

EN

The article discusses the development of superconducting electromagnets and the current state of their use in nuclear devices, especially in nuclear physics mainly in the form of accelerators and in medicine. Methods for protecting superconducting electromagnets against the propagation of the resistive zone are discussed, as illustrated by the example of a famous incident that took place at CERN.

3

Pierwsze stulecie nadprzewodników

Bobrowski W.

Elektro Info

|

2012

|

nr 3

76-79

PL

Zero absolutne jest najniższą temperaturą, jaką można otrzymać. W 1848 roku Lord Kelvin, wielki fizyk brytyjski, określił ją na -273°C. W 1911 roku Heike Kamerlingh Onnes, profesor fizyki z Holandii, mierząc rezystancję zamrożonej rtęci stwierdził, że maleje ona proporcjonalnie do temperatury, aż do 4,3 K (4,3°C powyżej zera absolutnego), w którym to punkcie spada gwałtownie do zera. Myślał początkowo, że nastąpiło zwarcie. Zajęło mu to trochę czasu, zanim uświadomił sobie, że to, co nastąpiło, przyniesie mu nagrodę Nobla - za odkrycie nadprzewodnictwa. W ciągu stu lat od odkrycia nadprzewodnictwa pojawiło się jednak tylko jedno szeroko rozpowszechnione zastosowanie nadprzewodnictwa: obrazowanie wnętrza ludzkiego ciała za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI - Magnetic Resonance Imaging).

EN

Absolute zero, as the name suggests, is as cold as it gets. In 1848, Lord Kelvin, the great British physicist, pegged it at -273°C. In 1911 Heike Kamerlingh Onnes, professor of physics at Leiden University, in the Netherlands, measuring the resistance of mercury, that was frozen solid and chilled to within a few degrees of absolute zero, found that the resistance declined in proportion to the temperature all the way down to 4.3 kelvins (4.3°C above absolute zero), at which point it fell abruptly to zero. Onnes first thought he had a short circuit. It took him a while to realize that what he had was, in fact, the makings of a Nobel Prize-the discovery of superconductivity. In the 100 years since superconductivity was discovered, only one widespread application has emerged: MRI - Magnetic Resonance Imaging.

4

Prądnica reluktancyjna o hybrydowym wzbudzeniu i wybrane charakterystyki pracy ustalonej

Wróblewski J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 12

267-271

PL

W artykule przedstawiona jest nowatorska usprawniona prądnica synchroniczna reluktancyjna z hybrydowym wzbudzeniem. Wyznaczony jest ekonomiczny zakres magnesowania w oparciu o charakterystyki źródeł przepływów. Wskazane są kierunki optymalizacji obwodu magnetycznego. Natomiast teoretyczna analiza proponowanego usprawnienia potwierdzona jest wybranymi charakterystykami pracy ustalonej uzyskanymi z eksperymentów na fizycznym modelu.

EN

In the paper, there is presented the nowel improvement of the synchronous reluctance generator with hybryd excitation. The economic excitation range on the basis of the ampere – turns source characteristic is determined. Indicate directions optimization of magnetic circuit. Theoretical analysis of the proposed impruvement confirmed by selected charakteristics of steady – state of work coming from experiments on phisical model.

5

Modelowanie siłowników elektromagnesowych

Pochanke Z.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka

|

2005

|

z. 131

3--167

PL

Rozprawa jest poświęcona tworzeniu modeli dynamicznych elektromagnesów służących do napędzania mechanizmów, w szczególności łączników elektrycznych wysokiego napięcia. Elektromagnesy te określane jako siłowniki elektromagnesowe charakteryzują się dużym skokiem nura i impulsową pracą, implikującą możliwość działania w zakresie nasycenia magnetowodu. Dla siłowników pracujących w łącznikach elektrycznych specyficzne są także wymagania dotyczące realizowanych przebiegów ruchu oraz obciążenie mechaniczne znamienne skokowym narastaniem siły oporowej. Proponowane modele można określić jako "energetyczne" lub "bramowe", ponieważ mają formę pozwalającą na wykorzystanie równań Lagrange'a II rodzaju do konstruowania równań różniczkowych dla przejściowych procesów napędowych obejmujących obwód zasilający, siłownik oraz układ obciążenia mechanicznego. Podstawą modelowania są funkcje stanu pola magnetycznego elektromagnesu traktowanego jako przetwornik energii ze sprzężeniem magnetycznym, tj. funkcje energii i koenergii, charakterystyki magnesowania oraz charakterystyki siły. Funkcje te - nazywane charakterystykami siłownika - definiują go jednoznacznie jako bezstratny przetwornik energii o sprzężeniu magnetycznym. Proponowane modele stanowią formę wyrażenia charakterystyk siłownika: - model aproksymacyjny, o postaci trzech funkcji (dla energii, strumienia skojarzonego i siły elektromagnesu) zmiennych stanu (prądu cewki i położenia nura); każda z funkcji aproksymowana jest w swojej bazie aproksymacyjnej przy wspólnym dla nich zbiorze współczynników aproksymacji; aproksymację tę nazwano aproksymacją łączną; - model dekompozycyjny, o postaci elektrycznego schematu zastępczego z elementami indukcyjnymi reprezentującymi pole elektromagnesu zastąpione trzema charakterystycznymi reluktancjami: szczeliny roboczej i rozproszenia magnetowodu, magnetowodu oraz rozproszenia uzwojenia; - model dekompozycyjny z uwzględnieniem prądów wirowych; jest to wspomniany model obwodowy, w którym indukcyjność reprezentującą pole magnetyczne w magnetowodzie zastąpiono siecią drabinkową L-R. W pracy przedstawiono dwa sposoby wyznaczania charakterystyk siłowników elektromagneso-wych: na podstawie obliczeń polowych i na podstawie badań empirycznych. Proponując obliczenia polowe jako podstawowe - bo najpełniejsze - źródło charakterystyk założono, że do tego celu może służyć każdy pakiet analizy numerycznej pola magnetycznego. Zaprezentowane eksperymenty numeryczne dotyczące dokładności obliczeń poszczególnych funkcji stanu pokazały, ze trudno jest wskazać jednoznaczne i ekonomiczne kryterium oceny dokładności obliczeń polowych przekładające się na ocenę dokładności funkcji stanu. Stąd też aproksymację łączną wszystkich dostępnych charakterystyk proponuje się jako narzędzie wyrównywania błędów analizy numerycznej. Podano kilka przykładów wyznaczania charakterystyk i modeli różnych siłowników, w tym siłownika bistabilnego z magnesem trwałym. Badania doświadczalne konieczne do pełnej konstrukcji proponowanych modeli muszą zawierać jednoczesny pomiar siły elektromagnesu i charakterystyki magnesowania. W pracy zaproponowano odpowiednie do tego celu: metodę i technikę* pomiaru oraz sposób analizy wyników, zwłaszcza obejmujące badania w zakresie głębokich nasyceń. Model drabinkowy dla prądów wirowych konstruowany jest jako rozszerzenie wcześniej określonego modelu dekompozycyjnego. Parametry rezystancyjne drabinki wyznaczane są przez dopasowanie odpowiedzi napięcia indukowanego i prądu na skokowe pobudzenie napięciowe oraz odpowiedzi strumienia i siły na impulsowe pobudzenie prądowe. Na koniec pracy podano kilka przykładów zastosowań modeli w symulacjach procesów napędzania mechanizmów związanych z pracą wyłączników wysokiego napięcia.

EN

The subject of the modelling mentioned in the title are electromagnets used as mechanism drives, particularly for high voltage circuit breakers. These electromagnet actuators are defined by a long stroke of the plunger, an impulse work and the possibility of a deep saturation of the iron core. Another feature of the C.B. actuators is, that they are required the specific displacement time-course of the plunger and the mechanical load with the mass depending on the position of the mechanism and step changes of the opposing force. The dissertation presents a system for the determination and formulation of models, which can be termed ,,two-port" or ..energy" models, since they allow the use of the second kind of Lagrange equation to express differential equations for quantities describing the dynamic, transient process in all parts of the driving system: the electromagnet, the mechanism and the supply circuit. The modelling is based on the state functions of the electromagnet - considered as a magnetic, energy converter - confining the magnetic energy and coenergy as well as magnetisation and force characteristics. These functions - called actuator characteristics - define it uniquely as a magnetic lossless energy converter. The actuator characteristics are expressed in two forms, constituting three kinds of models: - the approximation model, having the form of three functions (for the energy, the flux linkage and the force) of two state variable (coil current and plunger displacement or coil flux linkage and plunger displacement); all of these functions are determined by one set of coefficients, common to the three approximation bases corresponding with each of these functions; - the decomposition model in the form of a magnetic circuit with four reluctances, equivalent to the magnetic fields: in the working air gap, in the iron core, the leakage field of the core and the leakage field of the coil;- the decomposition model with eddy current effect, which is created on the basis of the above lossless decomposition model with replaqcement of the inductance representing the core by a L-R ladder network. The dissertation suggests two ways for determination of the actuator characteristics: numerical and experimental. The first, and considered as preferable, model is based on the magnetic field analysis performed numerically using any suitable professional software, which allows the calculation of energy, coener-gy, flux linkage and magnetic force. The current and displacement functions of all these data are submitted to the joint approximation in the given bases, which yields one set of coefficients, common to all the characteristics. This method compresses data, makes the characteristics consistent, and reduces errors of numerical field solutions. The experiments, necessary to determine a complete model of an electromagnet actuator must include measurements of magnetisation and force characteristics. The dissertation suggests methods and techniques suitable for this purpose, which in particular allow modelling in ranges of deep saturation of the electromagnet core. The ladder model is built as an extension of the static, decompositions model, by tuning its resistances in order to fit the model output in the form of induced voltage, flux linkage and magnetic force. The dissertation is closed with four examples of applications of the proposed models in dynamic analysis of the circuit breaker driving processes.

6

Urządzenie elektromagnetyczne do prostowania i napinania blach poszycia wagonów i lokomotyw

Schoepp K., Antal L., Zieliński P.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2005

|

Vol. 58, nr 25

175-182

PL

Nowa koncepcja elektromagnetycznego prostowania i napinania dużych powierzchni blach stalowych stanowiących poszycia pudeł wagonów i lokomotyw, wymagała zaprojektowania specjalnego urządzenia, którego główną część składową stanowi elektromagnes o bardzo dużej powierzchni roboczej i o dużej sztywności. Pierwszy projekt takiego urządzenia, prostującego blachy o grubości do 2 mm został wykonany w Zakładzie Maszyn Elektrycznych Instytutu, a następnie wdrożony do produkcji wagonów we Wrocławskiej Fabryce Wagonów "Pafawag". Skuteczna i bezawaryjna eksploatacja tego urządzenia zachęciła producenta do zastosowania podobnego, prostującego blachy o grubości do 4 mm. Projekt elektromagnesu dla takiego urządzenia został również opracowany w Instytucie i obecnie jest z powodzeniem wykorzystywany w przemyśle przy produkcji elektrowozów. W niniejszej pracy przedstawiono krótki opis zastosowanej metody prostowania i napinania, wraz z charakterystyką obydwu zaprojektowanych elektromagnesów. Omówiono również efekty ich pracy.

EN

A new technology for straightening and stretching of large steel sheets being a sheathing of railway cars and locomotives needed a design of special device with an electromagnet of very large working surface and very high rigidity. The first design of such a device was meant for steel sheathings of 2mm thick and it was made in Electrical Machines Section of the Institute and realized in "Pafawag" of Wroclaw, where it was operating for a very long time without any major failures. This encouraged the producer to use the similar device for thicker sheathing of 4mm. Such a device has been designed in the Institute an successfully used in fabrication of railway cars and locomotives. The brief characteristic of the method of straightening and stretching and characteristics of both designed electromagnets has been presented in the paper.

7

Deformacje struktury magnesów trwałych w elektromagnesach

Piotrkowska-Kokot E.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2003

|

R. 79, nr 5

377-380

PL

Wyznaczono przy wykorzystaniu programu FLUX 2D charakterystyki dynamiczne dla dwóch modeli elektromagnesów z magnesem trwałym, różniących się kształtem obwodu magnetycznego, przy zachowaniu tej samej objętości magnesów i sposobu magnesowania. Wyniki obliczeń wskazują na większy wpływ pola magnetycznego cewki aktywnej na magnes trwały pracujący w elektromagnesie wykonanym w geometrii osiowej.

EN

Dynamic characteristics of two different electromagnets with permanent magnets were calculated using FLUX 2D software. The models differed in shape of the magnetic circuit, the volume and the magnetization types of the permanent magnets being the same. The calculation results show different action of the active coil upon the permanent magnet field in the two models of different geometry.

8

Elektromagnesy prądu stałego. Część pierwsza - sprawność

Jaszczuk W.

Napędy i Sterowanie

|

2003

|

R. 5, nr 4

32--34, 36

PL

Elektromagnes jest najdawniej odkrytym i jednym z najprostszych konstrukcyjnie przetworników energii elektrycznej na mechaniczną. Wynaleziono go w 1825 r. (Sturgeon), a więc 53 lata wcześniej niż żarówkę (1878 - Swan i 1879 - Edison).

9

Elektromagnesy prądu stałego. Część druga - efektywność

Jaszczuk W.

Napędy i Sterowanie

|

2003

|

R. 5, nr 5

40--44

PL

W poprzednim artykule, zmieszczonym w numerze 04/2003 "NiS", opisana została sprawność układu elektromechanicznego z elektromagnesem prądu stałego. Sprawność napędu nie jest jednak jedynym kryterium interesującym konstruktora, a potem użytkownika urządzenia. Ważne jest także możliwie dobre wykorzystanie zdolności do wykonywania pracy przez elektromagnes, czyli efektywność elektromagnesu.

10

Wpływ nieustalonego pola elektromagnetycznego w elektromagnesach na jego charakterystykę dynamiczną

Aftyka W.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2000

|

nr 15

9-14

PL

Przedstawiono kontynuację tematyki w ramach seminarium Zastosowanie komputerów w dydaktyce `99. Układy napędowe wykorzystujące elektromagnesy stosowane są w wielu urządzeniach technicznych. Jednym z takich zastosowań jest wyzwalacz eletromagnetyczny wyłącznika. W pracy przedstawiono model fizyczny i matematyczny badanego obiektu, którym jest elektromagnes wyzwalacza zwarciowego wyłącznika prądu przemiennego. Wpływ nieustalonego pola elektromagnetycznego jaki wywołuje przepuszczany przez bezpiecznik prąd zwarciowy w elektromagnesach na jego charakterystykę dynamiczną przeanalizowano w programie Flux2D.

EN

In this paper is presented the continuation of the subject which has been discussed at the seminar Computer aided education `99. The system devices using electromagnets are applied in many technical applications. One of these applications is tripping mechanism of the CB. In this work the physical and mathematical model of the tested electromagnets tripping mechanism of CB is presented. The influence of transient electromagnetic field (which is caused by fault current in elecromagnets let-trough the fuse) on dynamic characteristic was analysed using the Flux2D programme.