Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of leakage inductances of multi-winding and single-phase transformer

Wilk A., Pokoński R.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2012

|

Nr 31

147-150

EN

This paper presents the method for determination of leakage inductances of single-phase and multi-winding transformer. The matrix of leakage inductances takes into account leakage self and also leakage mutual magnetic couplings. It is assumed that there is a flux common to all windings and several leakage fluxes referred to a particular winding. The flux linkages of each coil needed for calculation of leakage inductances was computed by FEM commercial software Opera 3D. The values of leakage inductances matrix have been calculated for special reduced scale traction, 19.3 kVA transformer. This is core type construction transformer with eight windings.

PL

W referacie przedstawiono sposób wyznaczania indukcyjności rozproszenia cewek elementarnych transformatora jednofazowego na podstawie obliczeń elektromagnetycznych. Wyznaczono indukcyjności rozproszenia własne i wzajemne. Pojęcie indukcyjności własnej ujmuje strumień rozproszenia sprzęgający się z cewkę wzbudzany przez prąd tej cewki. Pojęcie indukcyjności wzajemnej obejmuje strumień rozproszenia sprzęgający się z cewkę wzbudzany przez prądy innych cewek. Wartości indukcyjności rozproszeń są ważnym parametrem obwodowym transformatora mającym istotny wpływ na stany przejściowe i ustalone. Obliczenia wykonano w odniesieniu do transformatora o mocy 19,3 kVA o konstrukcji rdzeniowej, który zawiera osiem uzwojeń. Rozkład pola magnetycznego wyznaczono na drodze symulacji polowej przy wykorzystaniu programu Opera 3D. Indukcyjności wyznaczono na podstawie analiz strumieni sprzężonych z cewkami w funkcji prądów w poszczególnych cewkach.

2

Measurement and calculation of 3-column 15-winding autotransformer

Mazur D., Gołębiowski M.

Archives of Electrical Engineering

|

2011

|

Vol. 60, nr 3

223-230

EN

The 15-winding and 3-column autotransformer supplying an 18-pulse rectifier circuit was developed. Presented methods can be used also for the autotransformers of other topologies supplying different kinds of converters. Presented methods make it possible to exactly calculate main and leakage inductances of the multi-winding autotransformer. The presented analysis of the eigenvalues and eigenvectors of the inductance matrix makes it possible to identify the influence nature of individual modes on the inductance matrix, and to compare the calculation results obtained using the presented methods. Frequency dependence of autotransformer parameters was shown. Also modes of the impedance matrix of the multi-winding autotransformer was investigated, this made it possible to identify the influence nature of individual modes on the inductance matrix. Using presented methods one can exactly calculate main and leakage inductances of the autotransformer. Thanks to this, one can design in optimal way autotransformers for supplying, for example, rectifier circuits, THD coefficients. The results of the measurements and simulations were also shortly presented at the end of the article.

3

Calculating the main and leakage inductance matrix of the 3-column 15-winding autotransformer

Mazur D., Gołębiowski M.

Archives of Electrical Engineering

|

2011

|

Vol. 60, nr 3

215-222

EN

The aim of this paper is presentation and comparison of calculation methods of the inductance matrix of a 3-column multi-winding autotransformer. Main and leakage autotransformer inductance was obtained using finite elements method. Static calculations were made at the current supply for 2D and 3D models, and mono-harmonic calculations were made at the voltage supply. In the mono-harmonic calculations the eddy current losses were taken into account, this made it possible to study relationship between the autotransformer parameters and the frequency. Calculations were made using Ansys and the authors' own programs in Matlab.

4

Autotransformator w zasilaniu wielopulsowych układów prostownikowych - metody obliczania jego indukcyjności przy zasilaniu napięciowym

Noga M., Gołębiowski L., Gołębiowski M., Mazur D.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2010

|

Nr 86

285-290

EN

3D finite element method was used in this article to calculate inductance matrix of the autotransformer, divided into eigenvectors [W] and eigenvalues [D]. The autotransformer windings were powered by monoharmonic voltages. This method, as an equivalent of the short circuit tests, is more suitable for calculating small values of leakage inductance. The equivalent are here the methods which are using feeding the autotransformer windings by fixed currents (it is equivalent of the idle running tests). The relationship between autotransformer inductance matrix and ripple was obtained. It appeared, that eigenvectors matrix of the inductance matrix of the autotransformer is almost independent from the ripple, and its elements are real numbers. It was treated as transformation matrix: flux linkages - windings currents flows. Relation from the ripple of the eigenvalues of inductance matrix was synthesized by means of ladder circuits. As a result the exact substitute diagram of the autotransformer was obtained. This article is the third one out of four articles presented at this Seminar.

5

Autotransformator w zasilaniu wielopulsowych układów prostownikowych - metody obliczania jego indukcyjności przy zasilaniu prądowym

Noga M., Gołębiowski L., Gołębiowski M., Mazur D.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2010

|

Nr 86

279-283

EN

Autotransformers used for feeding rectifier circuits are multi-windings and with three columns. Rectifier simulations require leakage inductance matrix of the autotransformer. The methods of leakage inductance calculation of the autotransformers at constant current feed was presented in this article. Method of one 2D window cross section, two 2D windows cross section, and 3D method were discussed. These methods require various software and they have various hardware requirements, but their results are different from each other. This article shows that the reason for the differences among individual elements of leakage inductance matrix, obtained using different calculation methods, are various influences from the main magnetic circuit and differences in zero component. Influences from the main magnetic circuit in the leakage are not dangerous for simulation, because their high values already exist in main magnetic circuit. However it is important to improve eigenvalues of the zero components. The article shows how to improve these eigenvalues. This article is the second one out of four articles presented at this Seminar.

6

Indukcyjność rozproszenia transformatorów wielouzwojeniowych, trójkolumnowych

Lewicki J., Gołębiowski L., Gołębiowski M., Mazur D.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2009

|

Nr 83

111-117

EN

Commutation processes in power electronic converters are significantly dependent on the leakage inductances of the transformer. The calculations of the leakage inductance matrix where preformed with use of the finite element method (3D). The eddy current losses were taken into consideration. The mono harmonic calculations for different frequencies where performed. The dependence of magnetical inductance main, component zero and leakage were showed from frequency. This caused rotational currents in the core of the autotransformer and in the conductors of windings is. The way of the fusion of these inductances was introduced ladder arrangements. Adaptation of these inductances to the calculations of courses transitory converters district methods was the aim. The article presents ladder circuits, which synthesize zero component inductance and leakage inductance of the transformer. They are also used to complement [8] (remove imperfection) substitute diagram of the main magnetic circuit of the transformer. Including the substitute diagram they can be used for fast calculations of the transient states in clean power multi-pulse rectifiers circuits. This way of calculations represents proper conditions of the diodes commutation and allows for studying of the circuits higher harmonics.

7

Autotransformator trójkolumnowy wielouzwojeniowy dla układów prostowniczych clean power

Noga M., Gołębiowski L., Gołębiowski M., Mazur D.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2009

|

Nr 82

63-68

EN

Commutation processes in power electronic converters are significantly dependent on the leakage inductances of the transformer. The calculations of the leakage inductance matrix where preformed with use of the finite element method (3D). The eddy current losses were taken into consideration. The mono harmonic calculations for different frequencies where performed. The dependence of magnetical inductance main, component zero and leakage were showed from frequency. This caused rotational currents in the core of the autotransformer and in the conductors of windings is. The way of the fusion of these inductances was introduced ladder arrangements. Adaptation of these inductances to the calculations of courses transitory converters district methods was the aim.

8

Rezystancja [R] i macierz indukcyjności rozproszenia [L] trójkolumnowego, 15 uzwojeniowego autotransformatora w estymacji dualnej Kalmana

Gołębiowski L., Gołębiowski M., Mazur D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2008

|

R. 84, nr 12

47-51

PL

W artykule przedstawiono estymację Kalmana rezystancji [R] oraz macierzy indukcyjności rozproszenia [L] uzwojeń autotransformatora trójkolumnowego. Na każdej kolumnie autotransformatora jest 5 uzwojeń zasilających układ diodowy, tworzących prostownik 18-pulsowy typu "clean power". Do estymacji Kalmana wykorzystuje się pomiary prądów uzwojeń autotransformatora podczas jego pracy w układzie prostowniczym. Przeprowadzono porównanie dwóch metod pracy filtru Kalmana.

EN

Kalman estimation of resistance [R] and windings leakage inductance matrix [L] of three columns autotransformer was presented in this article. On every column there was 5 windings making clean power 18-pulse rectifier layout and feeding diode circut. For Kalman estimation measurements of autotransformer windings currents was used during its work in rectifier layout. (Kalman estimation of [R] and [Lrozpr] parameters of three columns 15 windings autotransformer in clean power 18-pulse rectifier layout).

9

Macierz indukcyjności rozproszenia transformatorów wielouzwojeniowych, trójkolumnowych w funkcji częstotliwości (w ujęciu fem 3d)

Gołębiowski L., Gołębiowski M., Mazur D.

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

|

2008

|

Vol. 62, nr 28

109-117

PL

Dla procesów komutacyjnych zachodzących w przetwornikach energoelektronicznych istotna jest indukcyjność rozproszenia. W obliczeniach macierzy indukcyjności rozproszenia transformatorów wielouzwojeniowych, trójkolumnowych posłużono się metodą FEM 3D. Uwzględniono straty wiroprądowe w blachach rdzenia. Przeprowadzono obliczenia monoharmoniczne dla różnych pulsacji zasilania. Wykazano, że macierz indukcyjności rozproszenia uzwojeń dla szerokiego zakresu pulsacji zasilania (2 Hz-10 MHz) praktycznie nie zmienia się. Otrzymana pełna macierz indukcyjności może być wykorzystana do obliczeń stanów przejściowych przetworników np. metodami obwodowymi.

EN

Commutation processes in power electronic converters are significantly dependent on the leakage inductances of the transformer. The calculations of the leakage inductance matrix where preformed with use ot the finite element method (3D). The eddy current losses were taken into consideration. The mono harmonic calculations for different frequencies where performed. It was shown that the leakage induc-"ancc matrix of the transformer is practically frequency independent in wide frequency range, therefore it ean be used for dynamic transient calculations of converters with use of the circuital methods.

10

Uwzględnienie zjawiska nasycenia rdzenia przy wyznaczaniu indukcyjności rozproszenia uzwojenia wirnika dla silnika asynchronicznego klatkowego zasilanego napięciem o dużej częstotliwości

Zielińska M.J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2007

|

Nr 77

117-120

PL

Indukcyjne silniki klatkowe zasilane napięciem o częstotliwości 400-1500 Hz są mało znaną grupą maszyn ze względu na swoje nieliczne zastosowanie. Stosowane są głównie w przemyśle łożyskowym, precyzyjnym, włókienniczym. Największe częstotliwości, czyli najwyższe prędkości obrotowe wynikają z potrzeb technologicznych a ograniczone są możliwościami wykonawczymi. Silniki te stosuje się do szlifowania otworów i bieżni łożysk tocznych oraz do napędu pomp dyfuzyjnych. Pracują one w specyficznych warunkach, posiadają swoją specyficzną konstrukcję oraz niektóre własności odbiegające od maszyn indukcyjnych klatkowych zasilanych napięciem o częstotliwości 50 Hz. Przy wyznaczaniu indukcyjności rozproszenia uzwojenia wirnika dla klasycznych silników indukcyjnych zasilanych napięciem częstotliwości 50 Hz zwykle pomija się wpływ nasycenia obwodu magnetycznego dla strumienia rozproszenia. Jest to postępowanie typowe i obowiązuje wówczas znany z literatury schemat zastępczy. Identyfikacja tej indukcyjności w silnikach zasilanych napięciem o dużej częstotliwości w których występuje zjawisko nasycenia rdzenia jest zagadnieniem dość złożonym z uwagi na skomplikowany rozkład strumieni magnetycznych w szczególności strumieni rozproszenia. Dodatkowym utrudnieniem jest tutaj uwzględnienie wpływu nasycania się przesmyku nad zamkniętym żłobkiem wirnika. W artykule przedstawiono metodę uwzględnienia nasycenia obwodu magnetycznego przy wyznaczaniu indukcyjności rozproszenia uzwojenia wirnika dla silników klatkowych zasilanych napięciem o dużej częstotliwości.

11

Identification of a PM synchronous motor parameters based on finite element analysis

Petkovska L., Cvetkovski G.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2005

|

R. 81, nr 12

10-15

EN

The paper deals with calculation of parameters of a permanent magnet synchronous motor. In addition, steady-state characteristics are calculated, too. For this purpose, Finite Element Method is applied. The results of numerical calculations are presented in figures and by diagrams. An evaluation on the influence of the parameters on the behaviour of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) is presented. When possible, calculated parameters are compared with testing results. Experimentally and numerically obtained values are showing an excellent agreement.

PL

W artykule przedstawiono obliczenia parametrów silnika synchronicznego z magnesami trwałymi. Wyznaczono charakterystyki stanu ustalonego metodą elementów skończonych MES. Wyniki obliczeń numerycznych przedstawiają rysunki i diagramy. Oszacowanie wpływu tych parametrów na zachowanie się silnika zostało porównane z wynikami eksperymentów - osiągnięta została doskonała zgodność.