Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Autonomous constant voltage generator

Ordatayev Orken

Polityka Energetyczna

|

2022

|

T. 25, z. 3

35--50

EN

The relevance of this research work is due to the fact that farms and other farms are located at a considerable distance from sources of centralized power supply. Therefore, it is necessary to introduce autonomous generators as the main units that ensure the uninterrupted functioning of energy systems. The purpose of this research work is to analyze the features of the functioning of an autonomous constant voltage generator, as well as to determine the basic physical laws that are of fundamental importance in its operation. The basis of the methodological approach in this scientific study is a combination of methods of system analysis with an analytical study of the general principles of operation of such devices, which are of fundamental importance from the point of view of ensuring the proper level of operational reliability. The main results obtained in this research work should be considered the definition of equations for calculating the instantaneous values of the three-phase excitation current, as well as the peak value of the three-phase excitation current of an autonomous constant voltage generator. The results obtained in the course of this scientific research and the conclusions formulated on their basis are of fundamental importance for developers of modern technological systems, including autonomous constant voltage generators, as well as for employees of technological services of modern industrial enterprises, whose professional responsibility includes the practical operation of such devices to solve a complex of technical tasks facing these enterprises.

PL

Ważność niniejszej pracy badawczej wynika z faktu, że gospodarstwa rolne i inne gospodarstwa położone są w znacznej odległości od źródeł scentralizowanego zasilania. Dlatego konieczne jest wprowadzenie autonomicznych generatorów jako głównych jednostek zapewniających nieprzerwane funkcjonowanie systemów energetycznych. Celem niniejszego artykułu jest analiza cech funkcjonowania autonomicznego generatora napięcia stałego, a także określenie podstawowych praw fizycznych mających fundamentalne znaczenie w jego działaniu. Podstawą podejścia metodologicznego jest połączenie metod analizy systemu z opracowaniem analitycznym ogólnych zasad działania tego typu urządzeń, które mają fundamentalne znaczenie z punktu widzenia zapewnienia odpowiedniego poziomu niezawodności działania. Za główne wyniki uzyskane należy uznać określenie równań do obliczania wartości chwilowych prądu wzbudzenia trójfazowego, a także wartości szczytowej prądu wzbudzenia trójfazowego autonomicznego generatora napięcia stałego. Uzyskane w toku badań naukowych wyniki i sformułowane na ich podstawie wnioski są bardzo ważne dla twórców nowoczesnych systemów technologicznych, w tym autonomicznych generatorów stałego napięcia, a także dla pracowników służb technologicznych nowoczesnych przedsiębiorstw przemysłowych, których odpowiedzialność zawodowa obejmuje praktyczną obsługę takich urządzeń w celu rozwiązania kompleksu zadań technicznych stojących przed przedsiębiorstwami.

2

Disc switched reluctance motor with high dynamics

Kaňuch Ján, Girovský Peter

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2022

|

Nr 1 (127)

59--66

EN

The paper presents the disc switched reluctance motor as a possible constructional modification of this type of motor. Disc motor with bidirectional pull is described based on the theory of SRM. In the first chapter behaviours of inductance, magnetic flux and torque, depending on the current and rotor position as well as the influence of geometric dimensions on these values are investigated. In the following parts suggested are the dimensions and described is constructional configuration of the electromagnetic circuit of disc SRM that recognizes its technical implementation.

PL

W artykule przedstawiono silnik reluktancyjny z przełącznikiem tarczowym jako możliwą modyfikację konstrukcyjną tego typu silnika. Silnik tarczowy o dwukierunkowym ciągnięciu opisany jest w oparciu o teorię SRM. W pierwszym rozdziale badane są zachowania indukcyjności, strumienia magnetycznego i momentu obrotowego, w zależności od prądu i położenia wirnika oraz wpływ wymiarów geometrycznych na te wartości. W kolejnych częściach sugerowane są wymiary i opisana jest konfiguracja konstrukcyjna obwodu elektromagnetycznego dysku SRM, która rozpoznaje jego techniczną realizację.

3

Synchronous reluctance motor analytical model cross-saturation and magnetization analysis

Knebl Ladislav, Bianchi Nicola, Bacco Giacomo, Ondrusek Cestmir

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 1

108--112

EN

The synchronous reluctance motor design process is usually considering objectives that are in direct or indirect relationship with the rotor magnetic saliency ξ. The magnetic saliency is deﬁned as the ratio of direct (d) Ld and quadrature (q) inductances Lq. Both inductances and their dependence on the dq-axis current plane are investigated with a non-linear analytical model in this paper. With the non-linear analytical model linked to the analysis procedures is also possible to determine the synchronous reluctance motor cross-saturation effect.

PL

W artykule analizowano asymetrię magnetyczną (saliency) wirnika silnika reluktancyjnego. Zastosowano model nieliniowy uwzględniający tę asymetrię i umożliwiający określenie efektu nasycenia.

4

Fuel injector diagnostics based on observations of magnetic flux changes

Więcławski K., Mączak J., Szczurowski K.

Diagnostyka

|

2018

|

Vol. 19, No. 3

89--93

EN

The article discusses mutual relations of the dosage characteristics, current intensity characteristics, and voltage characteristics in the fuel injector electromagnet. Changes in current in the electromagnet’s coil were monitored in the course of dosage by means of the Hall sensor. Change in the Hall voltage is proportional to the changes in density of the magnetic flux generated around the injector coil during its work. The model of the current dependencies was used to determine the injector technical state in the actual time. The presented diagnostics proposition was created on the basis of the injector dosage characteristics obtained due to experimental research. Change in characteristic values, recorded during generation of the fuel dose allows for determination of the injector technical state, regarding both, the current-related and the mechanical parameters. Controlling in the actual time enables corrections in control parameters as a response to changes, as well as quick detection of damage resulting in switching the injector off the operation. This prevents the faulty operation of the injector, which may result in damage to subsequent components depending on its operation, such as the catalytic reactor.

PL

W artykule przedstawiono wzajemne relacje charakterystyk dawkowania z charakterystykami natężenia prądu i napięcia w elektromagnesie wtryskiwacza paliwowego. Zmiany prądowe w cewce elektromagnesu, w trakcie dawkowania obserwowano za pomocą czujnika Halla. Zmiana napięcia Halla jest proporcjonalna do zmian gęstości strumienia magnetycznego, generowanego wokół cewki wtryskiwacza podczas jego pracy. Model zależności wielkości prądowych wykorzystano do określania stanu technicznego wtryskiwacza w czasie bieżącym. Przedstawiona propozycja diagnostyki, powstała na podstawie charakterystyk dawkowania wtryskiwacza uzyskanych dzięki badaniom eksperymentalnym. Zmiana charakterystycznych wartości, zapisywanych w trakcie generowania dawki paliwa, pozwala na określenie stanu technicznego wtryskiwacza, w zakresie parametrów zarówno prądowych jak i mechanicznych. Kontrola w czasie bieżącym, pozwala na korektę parametrów sterowania w odpowiedzi na zmiany oraz szybką detekcję uszkodzeń, skutkującą wyłączeniem wtryskiwacza z eksploatacji. Zapobiega to nieprawidłowej pracy wtryskiwacza, co może spowodować uszkodzenie kolejnych, zależnych od jego pracy podzespołów, takich jak reaktor katalityczny.

5

Electric current characteristics of the injector generating fuel doses

Więcławski K., Mączak J., Szczurowski K.

Diagnostyka

|

2018

|

Vol. 19, No. 4

59--64

EN

In this article, the proposal for modelling the gas (fuel) injector based on observations of changes in the current during operation of the needle is presented. The aim of this work is indicating that the dosage characteristics can be mapped by means of the current characteristics. Moreover, observation of the current allows for determining the actual position of the needle. The time of the real fuel flow and the injector phase position can be determined with a microsecond resolution. The injector core inductance is a constant quantity but as a result of the needle movement and change in the permeability, inductance of the core varies depending on the needle position. These quantities, closely related to the current flowing through the coil, are described by means of differential equations resulting from the Kirchhoff’s law, due to which changes taking place can be substantiated. Control of the flux enables the precise controlling of the injector in the actual time, thanks to the employment of fast analogue-digital converters and phase are taken into consideration.

PL

W artykule zaprezentowano propozycję modelowania wtryskiwacza gazowego (paliwowego), na podstawie obserwacji zmian prądowych, w trakcie wykonywania pracy przez jego iglicę. Celem artykułu jest pokazanie, że można poprzez charakterystyki prądowe, odzwierciedlić charakterystyki dawkowania. Dodatkowo obserwacja prądu, pozwala określić aktualną pozycję iglicy. Możemy określić czas rzeczywistego przepływu paliwa i położenie fazowe wtrysku z precyzją mikrosekundową. Indukcyjność rdzenia wtryskiwacza jest wielkością stałą, ale w wyniku przesuwania iglicy i zmiany przenikalności, indukcyjność rdzenia zmienia się w zależności od położenia iglicy. Wielkości te, ściśle związane z przepływającym przez cewkę prądem, opisane są przez równania różniczkowe wynikające z prawa Kirchhoffa, dzięki czemu potrafimy uzasadnić zachodzące zmiany. Kontrola przepływu, pozwala na precyzyjne sterowanie wtryskiwaczem w czasie bieżącym, dzięki wykorzystaniu szybkich przetworników analogowo-cyfrowych i odpowiednich algorytmów. W sterowaniu uwzględniamy opóźnienia w działaniu impulsowego wtryskiwacza i przesunięcia fazy przepływu.

6

A study on magnetic field assisted laser percussion drilling and its effect on surface integrity

Balamurugan S., Manikandan C. B., Balamurugan P.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2018

|

Vol. 94, nr 1

35--40

EN

Purpose: of this paper is to reduce the taper angle and surface roughness of the laser drilled hole on Aluminium alloy with the assistance of magnetic field. At lower laser powers, able to achieve higher material removal rate in drilling with reduced taper angle and roughness. Design/methodology/approach: Aluminium alloy is a highly reflective material, while laser drilling it ejects plumes, which makes the drilling unreliable. The plume generated due to this action causes deteriorating effects over the work piece as such affecting surface textures. Removal of plume is the major consideration in laser machining process, especially in laser assisted drilling. The plume is a form of cluster of ions having charges in it. Due to the magnetic field input, the ions line the path along the lines of force of magnets. Thus, the ion cloud can be cleared at the localized plane, where the subsequent laser drilling going to be happens, leads to reduced plume thereby reduces the taper angle and surface roughness. Findings: The defect of percussion laser drilling that is barrelling effect in the drilled hole was reduced with the assistance of magnetic field setup. For the laser energy of 90 mJ, the magnetic assisted laser drilling shows better improvement in the material removal rate of 64.5%, the profile error (spatter height) was reduced to 45% and the taper angle of the drilled hole also reduced by 16.3%. The results confirmed the fact that, the Lorentz force confined the plume particle to be raised upwards and circulated outwards to the sidewall from the centre of the laser beam. This expansion of laser induced plasma plume, improved the material removal rate of the hole. Research limitations/implications: Laser drilling was carried out by a constant magnetic field and the parameters like material removal rate, taper angle, profile error, surface roughness were studied. In the future work, these parameters were studied with the application of varying magnetic field. Practical implications: As a result of the work, laser drilling was carried out on turbine blades or complex shapes for retention properties, with reduced taper hole and surface roughness, thereby improving the efficiency of the systems. Originality/value: The novelty of the work is providing magnetic flux for the laser drilling process, which improves the process parameters. The incorporation of magnetic field to the laser drill needs a cost less setup, which can ensure reliable improvement in the material removal rate, reduction in taper angle and profile error.

7

The shape of surface in rotors pole as a forming element of torque and braking torque in hybrid step motor with permanent magnets

Szewczyk K

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 1

205-207

EN

In the paper the results of analysis concerning magnetic circuits with modelling flux density in hybrid step motor with permanent magnets has been presented. In the research FEM Method has been applied. All simulations for computing flux density, forces, and torques have been performed by the program Ansys. Application of this method in hybrid step PM Motors has been presented in previous publications. The simulations have shown differences in the work of the electrical motor with a density system. It can be used as the way to increase desired parameters of the drives.

PL

Artykuł stanowi analizę przydatności formowania gęstości strumienia w hybrydowych silnikach krokowych z magnesami stałymi. W obliczeniach zastosowano Metodę Elementów Skończonych. Wszystkich symulacji do wyliczenia gęstości strumienia, siły, momentów dokonano w środowisku ANSYS. W poprzednich publikacjach autora przedstawiono zastosowania zmian gęstości strumienia do polepszania właściwości silników z magnesami stałymi. Symulacje pokazują różnice w pracy silnika przy zastosowaniu metody zagęszczania strumienia. Może to być przydatne do poprawiania właściwości silników konstruowanych w oparciu o magnesy stałe.

8

Symulacja obwodu sterującego tłumika z cieczą MR działającą w trybie ściskania

Sapiński B., Krupa S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 8

135--142

PL

W pracy opisano wyniki symulacji numerycznych obwodu sterującego tłumika z cieczą MR działającą w trybie ściskania. Określono wpływ wysokości szczeliny roboczej i prądu na strumień magnetyczny skojarzony z obwodem sterujacym. Zakładając harmoniczny ruch tłoka, obliczono prąd w obwodzie sterującym przy zasilaniu napięciem stałym i danych wysokościach szczeliny roboczej. Wyznaczono przykładowe charaterystyki tłumika, przedstawiające zależność wytwarzanej siły od wysokości szczeliny roboczej dla przyjetych wartości prądu.

EN

The paper summarises the results of numerical simulations of a control circuit for an MR damper operated in squeeze mode. The influence of the control gap height and current level on magnetic flux linkage was established. Assuming the piston motion to be harmonic, the current in the control circuit was computed under the constant-voltage supply conditions and for the specified gap heights. Damper force vs gap height plots obtained for the specified current levels are provided as an example of damper characteristics.

9

Electromagnetic sensor for the control of pipe wall thickness

Avramenko A., Garmash A., Gorkunov B., Lvov S., Tyshchenko A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2015

|

Vol. 64, nr 2

35-43

EN

Calculation of the primary inductive converter with magnetic core is problematic because of the difficulty in determining the various fluxes inside and outside the magnetic core. Observance of certain requirements for structural and scheme-related decisions makes is possible to substantially simplify theoretical expressions for description of work in such type of converters. The paper presents problems in the theory, design, and schematic layout of universal surface sensor with magnetic core, used for controlling wall thickness in tubular conductive products. The proposed construction of the sensor will allow using it to control wall thickness in a wide assortment of pipes.

PL

Obliczenie podstawowego przetwornika indukcyjnego z rdzeniem magnetycznym jest problematyczne z powodu trudności w określeniu wewnętrznych i zewnętrznych strumieni rdzenia magnetycznego. Stosowanie pewnych wymagań dotyczących struktury i schematu przetwornika umożliwia zasadnicze uproszczenie teoretycznych wyrażeń opisujących pracę tego typu przetworników. Artykuł przedstawia problemy teorii i projektowania oraz schematyczny układ uniwersalnego czujnika powierzchni z rdzeniem magnetycznym stosowanego do kontroli grubości ścian elektro-przewodzących wyrobów rurowych. Proponowana konstrukcja czujnika pozwoli na zastosowanie go do szerokiego asortymentu rur.

10

Mathematical model of the electromagnetic accelerator

Hamola O., Horyachko V., Stakhiv P., Ulrych B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 11

209-211

EN

The model of the electromagnetic accelerator is offered as a solenoid with ferromagnetic core. The mathematical model is formed on the basis of the unique magnetic flux without dividing into a basic flux and leakage flux. The mathematical model of accelerator is formed in the coordinates of contour magnetic fluxes and currents of branches as a system differentially eventual equations.

PL

Analizowano model przyśpieszeniomierza elektromagnetycznego w postaci solenoid z rdzeniem ferromagnetycznym. Analizowano strumień magnetyczny bez podziału na strumień cewki i strumień rozproszony.

11

Underground cable of complex geometry - magnetic field calculation

Budnik K., Machczyński W.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2010

|

No. 64

7--16

EN

Calculation of the magnetic field produced at any point by a conductor that is not a straight line is complex. In the study the magnetic flux densities above the earth surface produced by underground cables of complex geometry are estimated. The cable is divided into a series of small straight-line segments. The MatLab computer program is developed to model the magnetic field produced by the current paths of any shape. The result of the computation is verified by comparison with the result of calculation using the analytical solution.

12

Coreless axial flux PM machine with two external rotors

Cierzeniewski P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2007

|

R. 83, nr 11

142-144

EN

The paper presents construction and principles of operation of coreless axial flux PM machine. In this construction new solution of stator windings' mounting was used, that allowed to exploit active parts of machine more efficiently. There was also presented three dimensional model of the machine and its parameters and characteristics obtained due to simulation. Results of this simulation were verified with experimental measurements conducted on physical model.

PL

W artykule przedstawiono konstrukcję i zasadę działania silnika bezrdzeniowego typu tarczowego z magnesami trwałymi. W konstrukcji tej zastosowano nowy sposób wykonania uzwojeń stojana, mający na celu lepsze wykorzystanie części aktywnych maszyny. Przedstawiono również trójwymiarowy model polowy silnika oraz otrzymane w wyniku symulacji parametry i charakterystyki. Wyniki symulacji zweryfikowano pomiarami wykonanymi na modelu fizycznym.

13

Straty mocy i modele numeryczne pola magnetycznego w blachach elektrotechnicznych o budowie domenowej w warunkach odkształconego strumienia

Gmyrek Z.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2005

|

Z. 347

3-184

PL

Rozważania zawarte w niniejszej pracy dotyczą problemu obliczania strat mocy w ferromagnetykach miękkich o budowie domenowej, wiodących odkształcony strumień magnetyczny lub strumień sinusoidalnie zmienny w obecności stałego pola podmagnesowującego. Głównym elementem pracy jest sformułowanie, możliwie ogólnego algorytmu postępowania pozwalającego na wyznaczenie strat mocy, pochodzących od wyższych harmonicznych strumienia magnetycznego. Harmoniczne te są składowymi odkształconego strumienia magnetycznego, występującego podczas zasilania urządzenia elektrycznego z falownika napięciowego MSI (tak więc praca nie dotyczy wyznaczania strat mocy pochodzących od podstawowej harmonicznej strumienia). Algorytm ten dotyczy dwóch obszarów zastosowań: - wyznaczanie strat mocy w ferromagnetyku pracującym w warunkach podmagnesowania polem stałym i wiodącym sinusoidalnie zmienny strumień magnetyczny o częstotliwości od kilkuset Hz do kilku kHz, - wyznaczanie strat mocy w ferromagnetyku wiodącym odkształcony strumień magnetyczny (zawierający przebieg ustalający magnetyczne warunki pracy a także wyższe harmoniczne indukcji, mające istotnie mniejszą amplitudę i większą częstotliwość. Przebiegiem ustalającym magnetyczne warunki pracy może być podstawowa harmoniczna lub suma podstawowej i kilku harmonicznych niskich rzędów). W przypadku wyznaczania strat mocy, istotny jest iloczyn wartości indukcji i częstotliwości. Tak więc iloczyn określony dla podstawowej harmonicznej (np. 50 Hz) może mieć zbliżoną wartość do iloczynu określonego dla wyższej harmonicznej. Zaproponowaną metodologię obliczeń, zastosowano do wyznaczania strat mocy w odniesieniu do blach izotropowych oraz anizotropowych. Ponadto zaproponowano, aby niezbędne do obliczeń parametry materiałowe, uzyskać na drodze pomiarowej, wykorzystując proste obwody magnetyczne, badane przy niskich częstotliwościach, w zaproponowanym układzie pomiarowym. Parametry te zostały zastosowane w procesie obliczeniowym, wykorzystując do tego celu zbudowane modele polowe (na potrzeby pracy dokonano algorytmizacji jedno- oraz dwuwymiarowego polowego modelu ferromagnetyka). W trakcie analizy wielkości magnetycznych otrzymanych z tych modeli (natężenia pola, indukcji oraz strumienia magnetycznego), uzyskano chwilowe czaso-przestrzenne rozkłady natężenia pola magnetycznego oraz indukcji, a także parametry całkowe - strumień magnetyczny i straty mocy. W procesie obliczeniowym zwrócono szczególną uwagę na wyznaczanie strat mocy typu excess. Wykonana przez autora algorytmizacja polowego modelu dwuwymiarowego, opartego o model domenowy Pry'a i Bean'a, pozwala jednoznacznie określić wpływ pola podmagnesowującego na wartość strat Joule'a, zaś analiza wynikająca z opisu analitycznego modelu domenowego pozwala określić wpływ stałego pola podmagnesowującego na wartość strat histerezowych. Ponadto model dwuwymiarowy umożliwia ocenę wpływu pochylenia ściany domenowej na wartość strat Joule'a. Wyniki tych badań pozwoliły jednoznacznie określić przyczyny wzrostu strat mocy w ferromagnetyku, będące wynikiem podmagnesowania polem stałym. Wyniki obliczeń strat mocy dotyczące pracy w warunkach podmagnesowania, mogą zostać wykorzystane do wyznaczenia strat mocy w rdzeniach maszyn i urządzeń elektrycznych podczas pracy w warunkach odkształconego strumienia magnetycznego, np. podczas ich zasilania z falownika napięciowego MSI. W pracy zaproponowano wzory analityczne pozwalające związać wyniki obliczeń (lub pomiarów) strat mocy podczas pracy w warunkach pola podmagnesowującego oraz odkształconego strumienia magnetycznego. Zaproponowane wzory umożliwiają wyznaczenie strat mocy zarówno w przypadku sinusoidalnie zmiennego pola podstawowej hannonicznej jak i przebiegu niesinusoidalnego, określającego magnetyczne warunki pracy. Wyniki obliczeń zostały porównane z wynikami uzyskanymi na drodze pomiarowej i potwierdziły poprawność zaproponowanej metodologii, w odniesieniu do ferromagnetyków miękkich o budowie domenowej (blach elektrotechnicznych izotropowych oraz anizotropowych). Proponowana metodologia nie dotyczy wyznaczania strat mocy pochodzących od podstawowej harmonicznej przebiegu a także harmonicznych niskiego rzędu np. 3 lub 5. Ponadto wymaga, aby w odkształconym przebiegu strumienia magnetycznego, można było wyróżnić przebieg (składający się z kilku wybranych harmonicznych o największej amplitudzie indukcji), ustalający magnetyczne warunki pracy. Proponowana metodologia nie dotyczy przypadku w którym widmo harmonicznych jest bardzo gęste i nie można jednoznacznie wyróżnić harmonicznych ustalających magnetyczne warunki pracy.

EN

The considerations presented in this work concern the problem of the power loss calculation in soft ferromagnetics having domain structure. This material leads deformed magnetic flux or leads sinusoidal flux and works under the DC-biased magnetization. The main objective of this work is to formulate, the possibly general algorithm, enabling the calculation of the power losses, coming from the higher order harmonics (this work does not deal with calculation of the power losses which come from the basic harmonic of the flux density ). This algorithm concerns two areas: - the calculation of power losses in ferromagnetic which is working in DC-biased conditions and leading sinusoidal changing magnetic flux about frequencies from a few hundred Hz to some kHz, - the calculation of power losses in ferromagnetic leading deformed magnetic flux ( including basic harmonic as well as higher order harmonics, which have sufficiently lower amplitude and higher frequency ). The suggested method, was applied for the calculation of the power losses in reference to isotropic as well as anisotropic electrotechnical steel sheets. Moreover, it was suggested, that indispensable material parameters, should be obtained from measurements, using simple magnetic circuits in the proposed measurement system. Those parameters were applied in the computational process, use built the field models (for the purpose of this work, the one-dimensional as well as two-dimensional models of ferromagnetic were built ). During the analysis of the magnetic quantities received from those models (the field strength, the flux density as well as the magnetic flux ), the temporary time - spatial schedules of the filed strength as well as flux density and also the integral parameters - the magnetic flux and the power of losses were obtained. In the computational process a special attention was drawn onto the calculation of excess power losses. The built two-dimensional field model, based on the domain model created by Pry and Bean, enables to determine the DC-biased field onto value of the Joule losses unambiguously, whereas the analysis of the analytic description of the domain model allows to define DC-biased field value of the hysteresis losses. Moreover, the two-dimensional model makes it possible to qualify the domain's wall inclination, onto value of the Joule losses. The results of those investigations enabled to determine the causes of the power loss increase unambiguously, being the result of DC-biased field. The results of the power loss calculations during the work in DC-biased conditions, can be applied during the power supply from a PWM inverter to calculate power losses during work in the conditions of the deformed magnetic flux. The work, introduces analytic formula enabling the connection of the results of the power loss calculations ( or measurements ) in conditions of DC-biased field with power loss results in the case of deformed magnetic flux. Proposed formulas make it possible to determine the power losses, both in the case of sinusoidally changing field of the basic harmonic as well as the nonsinusoidal course, defining the magnetic conditions of work. The results of the calculations were verified with measured ones and they confirmed accuracy of the proposed methodology, with reference to the soft ferromagnetics having magnetic domain ( isotropic as well anisotropic electrotechnical steel sheets).

14

The application of the finite element method in diagnostics of electrical drives

Fiser R., Ferkolj S.

Journal of Technical Physics

|

2002

|

Vol. 43, no 4

399-403

EN

The paper presents the application of the finite element method for predicting the performance of induction motor having asymmetry of stator and/or rotor winding due to the different combination and propagation of faults gained during heavy-duty operation. Quantities like magnetic vector potential, flux density, force components, rotor and stator currents, mutual and leakage inductance are determined very precisely. The detailed insight in magnetic field distribution of a squirrel cage induction motor, forms the basis for further evaluation of its operational behaviour. Increasing anomaly in magnetic field distribution due to the increasing stage of faults propagation results in a degradation of steady-state and dynamic performance of the induction motor and can be evaluated with computer simulation eliminating expensive and time-consuming laboratory tests.

15

Statistical physics of string-like objects in condensed matter. Dislocations and superconducting vortices

Rogula D.

Journal of Technical Physics

|

2002

|

Vol. 43, no 3

231-239

EN

Material media containing dense distributions of linear, string-like objects are considered. Dislocation lines in structured solids and supercurrent vortices in type-II superconductors are exemplifications of such objects. The strings are assumed to carry a quantized Abelian topological charge, such as the Burgers vector or magnetic flux. The basic formulations of statistical physics of such systems are discussed. Contrary to the special cases of rectilinear strings, which reduce effectively to 2D systems of point-like particles, the statistical physics of 3D networks of flexible strings is treated on a stand alone basis from the first principles. The presented description takes into account the quenched, thermal, and quantum disorder in a unified way. Implications for the macroscopic setting are discussed.

16

Rotating field in induction motor under consideration of anisotropy and cutting strains of steel sheets

Zagradisnik I., Slemnik B.

Journal of Technical Physics

|

2002

|

Vol. 43, no 4

521-525

EN

The rotating magnetic field in a symmetrical induction machine supplied with a sine-shaped and balanced system shows an asymmetrical shape if the magnetic medium is anisotropic. The shape of the air gap magnetic flux distribution is repeated twice per one revolution of the rotating field in a two-pole machine. The harmonic analyses show that all components rotate with variable magnitudes and non-uniform speeds. The variations are greater if the order of the component is higher. Only odd harmonics occur. Due to the spatial dependence of reluctance and the electric voltage balance in an induction machine, the magnetizing current also shows a spatial dependence.

17

Newly re-designed magnetic head for wire rope NDT

Miljavec D., Knez S.

Journal of Technical Physics

|

2002

|

Vol. 43, no 4

433-441

EN

The aim of the present paper is to analyse a newly re-designed magnetic head. Basic use of this head is in non-destructive testing (NDT) of wire ropes. The magnetic head system is composed of two main areas and three main parts. These areas are: magnetic flux leakage area in central region, and eddy current magnetic field area in outer side region of magnetic head. The analyses were carried out by analytic approach and by the finite element method. The value of induced voltage in flux leakage pick-up coils was calculated by axisymmetric 2D magnetostatic finite element analysis made by ferromagnetic rod to simulate the wire rope. Meanwhile, voltage induced by changes in eddy current magnetic field was calculated by a 2D transient linear motion finite element analysis. All numerically calculated results were compared with the measured ones on a geometrically similar ferromagnetic rod. Also, we have presented the measured results carried out by newly re-designed magnetic head on real steel wire rope with anomalies.

18

Motional finite element simulation of magnetic brakes and solid rotor induction machines

De Gersem H., Hameyer K.

Journal of Technical Physics

|

2002

|

Vol. 43, no 4

389-397

EN

The torques of a magnetic brake and a solid rotor induction machine, fed by sinusoidal voltage sources, are simulated by a motional finite element method. Oscillatory solutions occurring for motional models with elevated velocities, are prevented by adaptive mesh refinement relying upon intermediate solutions stabilised by upwinded finite element test functions. A relaxed successive approximation deals with the non-linear material properties. The connections of the conductors and windings within the finite element model to external loads, impedances and supplies are represented by an electric circuit and added to the system of equations. The technical examples indicate the advantages of the motional formulation.

19

Interaction of saturation of magnetic circuits for the main and leakage fluxes in induction machines

Sobczyk T. J.

Journal of Technical Physics

|

2002

|

Vol. 43, no 4

475-481

EN

The paper presents a model of induction machines, in which saturation for both the main and leakage fluxes of individual windings is represented. The model operates with the real winding currents what gives a chance to model saturation of leakage magnetic circuits separately for each winding. The saturation of the main magnetic circuit is modelled by introducing a magnetising current denned analytically by all machine currents. Such a model allows to study the interaction of saturation of separately treated magnetic circuits of the main and leakage fluxes. Remarkable results of simulations are shown in the paper.

20

Flux-weakening and output power capability estimation of interior permanent magnet synchronous motor in variable speed drive applications

Stumberger B., Hamler A., Jesenik M., Gorican V., Trlep M.

Journal of Technical Physics

|

2002

|

Vol. 43, no 4

489-494

EN

Flux-weakening and output power capability estimation of the four-pole interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) determined from the finite element method (FEM) analysis of magnetic conditions is presented. The influence of the iron loss on the output power capability (OPC) and the constant-power speed range (CPSR) of the tested IPMSM is included in the analysis by the posterior iron loss calculation. Results of the calculations are partially verified by the measurements.