Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  model termiczny
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W pracy przeanalizowano wpływ postaci modelu termicznego modułu IGBT na dokładność obliczeń jego charakterystyk statycznych. Moduł taki zawiera we wspólnej obudowie kilka struktur półprzewodnikowych. W rozważanym module zachodzi zjawisko samonagrzewanie w każdej strukturze półprzewodnikowej oraz wzajemne sprzężenia cieplne między każdą parą tych struktur. Rozważania przeprowadzono dla modułu zawierającego 2 tranzystory IGBT i dwie diody połączone w jedną gałąź falownika oraz termistor. Badania przeprowadzono przy wykorzystaniu programu SPICE uwzględniając 4 rodzaje modeli termicznych modułu. Pierwszy z nich nie uwzględnia ani samonagrzewania, ani wzajemnych sprzężeń cieplnych. Drugi uwzględnia jedynie samonagrzewanie w poszczególnych strukturach półprzewodnikowych. Trzeci model uwzględnia oba zjawiska cieplne charakteryzowane przez rezystancje termiczne o ustalonej wartości. Czwarty model uwzględnia oba zjawiska cieplne oraz zależność rezystancji termicznej od mocy traconej w poszczególnych strukturach półprzewodnikowych. Wyniki obliczeń porównano z wynikami pomiarów uzyskanych dla trzech różnych warunków chłodzenia. Przedyskutowano zakres zastosowań poszczególnych modeli.
EN
This paper analyzes the influence of the form of the thermal model of the IGBT module on the accuracy of computations of their DC characteristics. Such a module contains several semiconductor dies in a common case. In such a module, the phenomenon of self-heating occurs in each semiconductor die and mutual thermal couplings between each pair of these dies. Considerations are made for the module containing 2 IGBTs and two diodes connected into one branch of the inverter and a thermistor. The investigations are carried out with the use of SPICE software, taking into account 4 types of thermal models of this module. The first one does not take into account either self-heating or mutual thermal couplings. The second takes into account only self-heating in individual semiconductor dies. The third model takes into account both thermal phenomena characterized by thermal resistances of a fixed value. The fourth model takes into account both thermal phenomena and the dependence of the thermal resistance on the power lost in individual semiconductor dies. The calculation results are compared with the measurement results obtained for three different cooling conditions. The range of application of individual models is discussed.
EN
The aim of this work is to present an electromagnetic-thermal model of a Three-phase squirrel cage induction motor taking into account faulty operating conditions. The model is based on the resolution of the stationary electromagnetic equation, in terms of magnetic vector potential (MVP) coupled to the thermal equations using finite element method (FEM). The coupling of electromagnetic and thermal phenomenon is ensured through the power density. The considered faults are principally the ones due to the open-circuit of a phase and broken rotor bars. We will study the influence of the different considered faults on the magnetic flux with harmonic spectrum analysis and the temperature in strategic regions of the motor.
PL
Przedstawiono elektromagnetyczny/termiczny model trójfazowego klatkowego silnika indukcyjnego z uwzględnieniem jego uszkodzenia. Do modelowania wykorzystano metodę elementu skończonego. Analizowano wpływ różnych uszkodzeń na pracę silnika.
PL
W pracy przedstawiono zwalidowany eksperymentalnie model numeryczny do wyznaczenia pola temperatury oraz prędkości wokół bezszczotkowego silnika elektrycznego małej mocy. Pomiary temperatury i prędkości przeprowadzono za pomocą termopar oraz anemometrów stałotemperaturowych. Model numeryczny obejmował silnik wraz z obciążającą go prądnicą oraz bryłę powietrza wokół obu maszyn w celu dokładniejszego odwzorowania warunków wymiany ciepła. Wyniki otrzymane z modelu numerycznego wykazały satysfakcjonującą zgodność z wartościami otrzymanymi podczas pomiaru.
EN
In the paper, a validated numerical model was introduced to determine the temperature and velocity fields outside the electric motor. The analysed object was a brushless permanent magnet motor (PM BLDC) having a rated power of 431 W with neodymium permanent magnets located on the rotor. The temperature and velocity measurements were conducted using thermocouples and constant-temperature anemometers. Numerical model covered the motor with its loading as a generator and the air volume around them in order to improve the heat dissipation conditions. The numerical result show a satisfactory agreement with the values obtained during measurements.
EN
The paper presents analytical and numerical model calculation results of the temperature distribution along the thermal flow meter. Results show a very good conformity between numerical and analytical model. Apart from the calculation results the experimental investigations are presented. The author performed the test where a temperature of duct wall surface was measured. Therelation between mass flow rate in terms of the duct surface temperature difference was developed.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu sposobu mocowania elementu półprzewodnikowego na jego przejściową impedancję termiczną. Opisano zastosowaną przez autorów metodę pomiaru tego parametru oraz wyniki pomiarów cza-sowych przebiegów przejściowej impedancji termicznej wybranych typów tranzystorów pracujących przy różnych warunkach mocowania. Przy wykorzystaniu autorskiego programu ESTYM wyznaczono wartości parametrów modelu przejściowej impedancji termicznej i przeanalizowano wpływ sposobu mocowania na wartości tych parametrów. Badania przeprowadzono zarówno dla elementów pracujących pojedynczo, jak i dla analogowego układu scalonego oraz tranzystorów pracujących na wspólnym radiatorze.
EN
In the paper some results of investigations of the influence of the manner of mounting semiconductor devices on its transient thermal impedance are presented. The applied by the authors the method of measurements of this parameter is described and some results of measurements of waveforms of the transient thermal impedance of selected types of transistors operating at different mounting conditions are shown. With the use of the authors’ program ESTYM the values of parameters of the model of the transient thermal impedance were estimated. The influence of the manner of mounting manner on the value of these parameters is analysed. Investigations were passed both for devices operating one by one, as and for the analog integrated circuit and transistors situating on the common heat-sink.
6
Content available remote Performance Evaluation of PV Module by Dynamic Thermal Model
EN
The response of the Photovoltaic (PV) module is dynamic with respect to the changes in its incomings. Steady state models of the operating temperature cannot be justified when rapidly changes of conditions occurs. In this paper, it is of interest to evaluate performance of PV module using dynamic thermal model. Electric circuit elements are used in the proposed dynamic model of PV module. Therefore, ‘Node Analysis’ method is applied for analysis of nonlinear circuit. In real conditions, the effective PV module operating temperature is affected by randomly varying of solar radiation, ambient temperature and wind speed. Hence, these have been applied as incomings of PV module dynamic model. Performance of PV module has been verified on two atmospheric conditions. Finally, the effect of incomings on operating temperature of PV module has been discussed.
PL
W pracy przedstawiono metodykę opisu transportu ciepła ze struktury półprzewodnikowej elementu elektronicznego do otoczenia. Uwzględniono wielodrogowość transportu ciepła oraz zaproponowano uniwersalną postać modelu termicznego elementu półprzewodnikowego stanowiącego część urządzenia elektronicznego znajdującego się w obudowie. Pokazano postać modeli termicznych elementu półprzewodnikowego z dwoma różnymi systemami chłodzenia oraz zaproponowano sposób wyznaczania wartości parametrów takiego modelu.
EN
In the paper the methodics of description of the heat transport from the interior of semiconductor devices to the surroundings is presented. The universal form of the thermal model of semiconductor device operating in any electronic equipment located inside any box with multipath heat transfer taken into account is proposed. Moreover, the form of the thermal model of the semiconductor device operated with two different cooling conditions is described. For this model also the manner of obtaining the values of parameters of such model is shown.
8
Content available remote On the Trend of Improvement of Thermal Model for Calculating the TOT and HST
EN
As the transformers are one of the expensive equipment of power systems optimum loading is notified by designers, nowadays loading was done base on the IEC and IEEE standards according to the hot spot temperature (HST) as an effective criteria on loading and overloading. To predict HST and TOT, many principal models have been proposed such as classic thermal, alternative thermal and dynamic thermal models. In this paper attempts have been made to introduce reliable and acceptable thermal models, and explain the procedure of calculating the top oil temperature and hot spot temperature as two criteria to evaluate the load ability and the insulation life of transformer. Eventually, different types of thermal models are compared with each other on a 30-MVA oil-natural air-forced transformer.
PL
W artykule zaproponowano sposób tworzenia modelu termicznego transformatora, oraz opisano procedurę obliczania maksymalnej temperatury oleju i uzwojeń. Te dwie wartości zdefiniowano jako parametry określające dopuszczalną obciążalność i żywotność izolacji transformatora. Dokonano porównania różnych modeli termicznych, stworzonych na podstawie 30 MVA transformatora z olejem naturalnym i wymuszonym obiegiem powietrza.
9
Content available remote Analiza dynamiczna stanów cieplnych w silnikach małej mocy
PL
W artykule przedstawiono metodę analizy cieplnej silnika indukcyjnego klatkowego opartą na metodzie schematów cieplnych. Opracowano zastępczy schemat cieplny silnika indukcyjnego małej mocy, który został zaimplementowany w programie PLECS. Za pomocą zbudowanego modelu możliwe jest wyznaczenie zmian temperatury w poszczególnych elementach silnika w czasie jego pracy. Pozwala to na określenie na etapie projektowania stopnia wykorzystania maszyny oraz wyznaczenia obciążalności. Otrzymane wyniki z symulacji komputerowych zostały zweryfikowane pomiarami wykonanymi na modelu fizycznym silnika.
EN
The work describes a method of thermal calculations for an induction motor. Thermal model of the analyzed motor was built based on the thermal network method and was implemented in PLECS package. A model of motor presented in the paper allows to determine temperatures of particular components of the machine. Simulations were performed for different motor operating states Simulation results, were verified by measurements performed on the physical model of the motor. Temperature measurements were made with use of LabView environment.
10
Content available remote Termografia aktywna w trybie pobudzenia optycznego i konwekcyjnego
PL
Termografia aktywna jest stosowana w przemyśle elektronicznym do badania jakościowego i ilościowego właściwości cieplnych ciał stałych, a w szczególności struktur półprzewodnikowych wykonanych w technologii planarnej. Metody termografii aktywnej dzieli się ze względu na rodzaj źródła energii pobudzenia, charakter modulacji, a także techniki detekcji sygnału temperaturowego. W artykule omówiono możliwości zastosowania strumienia gazu i promieniowania optycznego w trybie modulacji przestrzennej do pobudzenia energetycznego obiektów badanych metodami termografii aktywnej. Porównano efektywność obu metod i ich możliwości aplikacyjne w odniesieniu do materiałów o różnej przewodności cieplnej.
EN
Active thermography is very often used to qualitative and qualitative diagnosing of solids, especially semiconductor structures made in planar techniques. The methods of active thermography are characterized by the kind of source of excitation, its modulation techniques as well as different approaches of temperature detection. The paper describes the possibility of using the stream of gas and optical radiation at beam displacement modulation regime for the excitation of the heat flux inside of objects. The comparison of effectiveness of those methods, for materials with different thermal effusivity, is presented in the paper.
PL
W artykule przedstawiono eleklryczno-cieplny model diody elektroluminescencyjnej wykonanej z ZnO. Model może zostać użyty do wyznaczenia struktury pasmowej diody, jej quasi-poziomów Fermiego oraz dwu-wymiarowych rozkładów temperatury potencjału, koncentracji nośników i gęstości prądu. Model można ponadto wykorzystać do optymalizacji struktury diody dla różnych jej zastosowań.
EN
The self-consistent thermal-electrical model of the ZnO light-emitting diode is presented. It may be used to determine the band structure of the diode, its guasi-Fermi levels and two-dimensional profiles of temperature, potential, carrier concentrations and current densities. The model may also enable its structure optimisation for various possible applications.
EN
Transformer life has a considerable economic impact on the operation of an electrical network. The most important parameter in transformers life expectancy is the insulation temperature value. The aim of this paper is to present a new and more accurate top-oil thermal model based on heat transfer theory, application of the lumped capacitance method, the thermal-electrical analogy and a new definition of nonlinear thermal resistances of oil immersed transformers. The model presented in this paper takes into account oil viscosity changes and loss variation with temperature. The changes in transformer time constants due to changes in he oil viscosity are also accounted for in the thermal model. The models are validated using experimental results, which have been obtained from a series of temperature rise tests performed on a range of oil immersed distribution transformers. The experimental results verify the model proposed in this study for oil immersed transformers.
PL
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów pirometrycznych i ich wykorzystanie w budowaniu termicznego modelu lampy halogenowej. Żarnik lampy halogenowej jest źródłem strumienia promieniowania termicznego wykorzystywanego jako czynnik grzewczy w procesie RTP (Rapid Thermal Processing). Bazując na klasycznym modelu promieniowania termicznego, autorzy podają sposób wyznaczenia nieznanych, zależnych od temperatury, współczynników materiałowych, niezbędnych do zbudowania modelu. Zastosowane w symulacjach wymuszenie napięciowe pozwoliło na weryfikację modelu w porównaniu z danymi uzyskanymi eksperymentalnie.
EN
In this paper the results of pyrometric measurements of a halogen lamp filament are presented. The measurements were applied for creating the thermal model of the lamp. The model is based on a classic Boltzmann radiation theory with conducting linear component. The use of supply voltage in the model equation allows to compare computed and measured data.
PL
W artykule przedstawiono problem przygotowania do symulacji procesu walcowania pasma ze strefą półciekłą. Ze względu na konieczność uzyskania wyników z dużą dokładnością w krótkim czasie, wykorzystano algorytm obliczeń równoległych w celu dekompozycji i następującego po nim rozwiązania powstałego układu równań. Opracowany model matematyczny oparty na metodzie elementów skończonych dostarcza informacji o procesie. Model sekwencyjny procesu został zaimplementowany w technice obiektowo zorientowanej. Rozpatrywany ośrodek ciągły jest niejednorodny ze względu na istniejące obszary półciekłe. Aby wyniki odzwierciedlały rzeczywistość w sposób zadowalający, niezbędne jest uzyskanie wystarczająco dużej dokładności obliczeń, co wiąże się z koniecznością generowania gęstej siatki elementów skończonych. Należy też zauważyć, że model cieplny jest tylko jednym z modeli składowych procesu walcowania. Ostatecznie w końcowym etapie powstaje konieczność rozwiązywania dużych układów równań liniowych. Ze względu na ograniczoną ilość pamięci operacyjnej komputerów, obliczenia z bardzo dużą dokładnością mogą okazać się niemożliwe do wykonania lub czas potrzebny na uzyskanie wyników będzie zbyt długi, aby model miał znaczenie praktyczne. Problem jest automatycznie rozwiązany, gdy do obliczeń stosuje się algorytmy przeznaczone do obliczeń z użyciem superkomputerów lub klastrów opartych na dużej liczbie komputerów połączonych szybką siecią. Drugie rozwiązanie jest szeroko stosowane ze względów ekonomicznych, jak również ze względu na uzyskiwane moce obliczeniowe. Jedną z szeroko stosowanych technologii dla klastrów jest interfejs przesyłania komunikatów MPI. Wykorzystując tę technologię można opracować algorytm równoległy symulacji walcowania stali ze strefą półciekłą. Można tego dokonać poprzez równoległe rozwiązywanie wynikowych układów równań, jak również poprzez dekompozycję sieci elementów skończonych i przydzielenie podobszarów dostępnym procesorom.
EN
The paper deals with computer simulation of rolling process with mushy zone. Due to requirement of high precision results in short time an application of parallel computing algorithm has been considered in aim to carry out the decomposition and subsequent solution of resulting equation system. The mathematical model worked out on the basis of finite element method is able to give information concerning the physical process. The sequential model was implemented in object oriented technique. The considered physical continuum is inhomo-geneous due to existence of mushy regions. Thus, the sufficiently precise computation accuracy is required in aim to achieve acceptable reality. It results in necessity of generation of dense finite element mesh. One can state that the thermal model is only one of a number of component models of rolling process. As a final effect a solution of huge linear system is required. Taking into consideration computer memory limits, a very accurate computation can be impossible or the computation time growths to be to long for practical application of the model. The problem is usually solved when the parallel algorithm is developed for supercomputers or clusters consisting of big number of computers working in high-speed network. The second solution is widely applied for the economical reason as well as the network capacity. One of the widely used technology for computer clusters is MPI (message passing interface). Taking advantage of that technology one can developed an parallel algorithm of simulation of rolling of steel with mushy zone. It is possible by parallel solution of resulting equation system as well as by decomposition of mesh of elements and distribution subregions to available processor.
15
Content available remote Estymacja parametrów modelu termicznego elementów półprzewodnikowych
PL
W pracy przedstawiono opracowaną przez autorów metodę estymacji parametrów modelu termicznego elementów półprzewodnikowych i układów scalonych oraz program komputerowy MASTER2 realizujący tę metodę. Program MASTER2 steruje procesem pomiaru przejściowej impedancji termicznej Z(t) badanych elementów półprzewodnikowych i na podstawie uzyskanego przebiegu Z(t) wyznacza wartości parametrów skupionego modelu termicznego – rezystancji termicznej, termicznych stałych czasowych i odpowiadających im współczynników wagowych, a także wartości elementów biernych występujących w analogu elektrycznym modelu termicznego sformułowanego w postaci sieci Cauera lub Fostera. Poprawność opracowanej metody i programu zweryfikowano doświadczalnie przez porównanie zmierzonych i obliczonych przebiegów przejściowej impedancji termicznej Z(t) tranzystora mocy MOS.
EN
This paper deals with the problem of the estimation of the thermal model parameters of semiconductor devices. A new computer tool – MASTER2 for estimation of these parameters is presented. MASTER2 controlls the method of measuring the transient thermal impedance Z(t) as well as it estimates both the value of Z(t) parameters: Rth, ai, [tau]thi (i = 1, 2, 3,..., N) and the values of RC elements existing in the electrical analogues of a device thermal model of the form of Cauer or Foster network. The procedure of estimation of the parameters of the device thermal model is automatically realised on the authors' special algorithm implemented in MASTER2. In this algorithm, in the first place the values of the parameters: coefficients a i, thermal time constant [tau]thi and the thermal resistance Rth are calculated using the measured Z(t) dependence. Next, the values of RC elements in the Foster and Cauer networks are computed. The considered algorithm is valid in the case when the values of the successive thermal time constants differ from each other at least a few times. Therefore, the dependence Z(t) normalized to Rth is a intervally linear function in the lin-long scale. The value of Rth results directly from Z(t) at the ateady-state. Values of the remaining parameters are calculated by the last-square method used for approximation of any special function with Z(t) as an argument. At first the longest thermal time constant and the coefficient a1 corresponding to them are calculated. The values of RC elements of the Foster network are calculated after analytical dependences containing the considered parameters. In turn, to calculate the values of the Cauer network, the operational thermal impedance Z(s) has to be formulated. Next, division of the values of coefficients corresponding to the highest degree of polynominals representing the numerator and the denominator of Z(s) respectively, have to be performed. The value of such division at the k-th iteration is denoted as Dk. In each iteration step, the product of the denominator value and the value of Dk is substracted from the numerator and the denominator are transformed to each other. The presented computer tool was verified experimentally by comparing the measured and calculated dependence of Z(t) of the VDMOS transistor IRF840. The very well agreement between measurements and simulations have been obtained.
PL
Przeanalizowano zakres słuszności dwóch uproszczeń stosowanych w literaturze przy obliczaniu wartości temperatury wnętrza elementów półprzewodnikowych sterowanych sygnałem w.cz. Pierwsze uproszczenie polega na zastąpieniu prostokątnego przebiegu mocy wydzielanej w elemencie pracującym impulsowo jego wartością średnią, natomiast drugie dotyczy stosowania mocy całkowitej zamiast mocy czynnej w modelu termicznym elementu, służącym do wyznaczania wartości temperatury wnętrza tego elementu. Wykorzystując skupiony model termiczny, wyprowadzono zależności analityczne opisujące błędy wynikające z obu uproszczeń oraz przedyskutowano otrzymane wyniki, zilustrowane przykładami.
EN
In the paper the estimation of two simplifications used for calculations of the junction temperature of semiconductor devices excited by the high frequency signal are considered. The first simplification is based on the replacing the rectangular pulse train of the power p (t) dissipated in the semiconductor device by the average value of p (t) utilized in the device thermal model at the steady-state. The second simplification concerns replacing the real power by the total power, which is taken into account in the device thermal model at the steady-state. The analytical dependencies describing the errors resulting from the simplifications are proposed and the calculation results are discussed. The theoretical consideration was illustrated by the numerical examples.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.