Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

3D magnetic and thermal fields for in the transformer with homogenised amorphous C-core under high frequency

Tomczuk B., Koteras D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 6

9--12

EN

In this paper, calculations of magnetic field, including eddy currents phenomenon and thermal field in the 1-phase modular amorphous transformer (C-core) under f =1 kHz frequency supplying, were carried out. Using analytical and iterative methods the equivalent electrical conductivity of the core, has been obtained. 3D field problems were analysed using the electrodynamic potentials within the finite element method (FEM). The selected thermal models have been verified experimentally.

PL

W niniejszej pracy analizowano rozkłady pola magnetycznego, z uwzględnieniem zjawiska prądów wirowych i pól temperaturowych w 1-fazowym amorficznym transformatorze modułowym (z rdzeniem typu C) przy zasilaniu napięciem o częstotliwości f= 1 kHz. Do wyznaczenia zastępczej przewodności elektrycznej rdzenia wykorzystano metody: iteracyjną oraz analityczną. Trójwymiarowe zagadnienia analizowano z wykorzystaniem potencjałów elektrodynamicznych zaimplementowanych w metodzie MES. Wybrane modele termiczne weryfikowano pomiarowo.

2

Moment i siła elektromotoryczna w nowym synchronicznym silniku tarczowym z magnesami trwałymi o wydatnych biegunach stojana

Kołodziej J., Kowol M., Mendrela E.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2014

|

Nr 4(104)

77--82

PL

W artykule zawarto analizę pola magnetycznego, momentu elektromagnetycznego i SEM dla nowej konstrukcji synchronicznego silnika tarczowego z magnesami trwałymi o wydatnych biegunach stojana. Analizę przeprowadzono przy użyciu dwu oraz trójwymiarowych modeli numerycznych opartych na metodzie elementów skończonych. W pracy porównano wyniki obliczeń składowych momentu i SEM, uzyskane z modeli dwu i trójwymiarowych oraz wyznaczono podstawowe parametry całkowe dla nowej konstrukcji silnika tarczowego z magnesami trwałymi.

EN

The article includes an analysis of the magnetic field for the new axial flux permanent magnet (AFPM) motor. A comparative study was carried out using 2-D and 3-D FEM motor models. Based on the developed models, series of calculations were done to determine the electromagnetic torque, cogging torque and back-electromagnetic-force (back-EMF) characteristics. Finally, considering the calculation results, the basic parameters were defined for the new design of axial flux permanent magnet motor.

3

Hybrydowe metody elementów skończonych w zagadnieniach optymalizacji położenia

Starzyński J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka

|

2009

|

z. 138

3--100

PL

Celem autora było przeanalizowanie hybrydowych metod elementów skończonych pod kątem zastosowania ich w takich problemach odwrotnych, gdzie poszukujemy rozwiązania przez przemieszczanie lub zmianę rozmiarów pewnych podobszarów modelu numerycznego. Zdaniem autora wykorzystanie metod hybrydowych umożliwia pokonanie w takich zadaniach problemów stwarzanych przez klasyczną metodę elementów skończonych. W rozprawie opisano zarówno ogólne metody, które mogą zostać zastosowane do szerokiej klasy zagadnień, jak i metody specjalizowane, ściśle dostosowane do konkretnych problemów i wykorzystujące specyfikę tych problemów do zapewnienia maksymalnej szybkości symulacji z zachowaniem rozsądnych granic błędu. Praca składa się z sześciu rozdziałów. Pierwszy z nich zawiera wprowadzenie w tematykę i przedstawia tezę pracy: zastosowanie połączenia metody elementów skończonych z innymi metodami numerycznymi pozwala tworzyć modele doskonale nadające się do rozwiązywania dużej klasy zagadnień odwrotnych. W rozdziale 2 omówiono sposób formułowania problemów odwrotnych, których dotyczy niniejsza praca, opisano zastosowanie MES do symulacji zagadnień pola elektromagnetycznego, przedstawiono, na czym polegają podstawowe problemy występujące w takich zadaniach i jak można te problemy rozwiązać przez zastosowanie hybrydowej MES. Rozdział 3 to przegląd metod hybrydyzacji dogodnych z punktu widzenia niniejszej pracy. Najwięcej uwagi poświęcono tym metodom, które zdaniem autora nadają się najlepiej do realizacji założonych zadań. Dla problemów dwuwymiarowych jest to hybrydyzacja wykorzystująca funkcje Greena, natomiast dla problemów trójwymiarowych – hybrydyzacja MES za pomocą uogólnionej techniki wielobiegunów. Na podstawie analizy teoretycznej i wyników symulacji wykazano związki pomiędzy tymi metodami i ich komplementarność. Opisano też wspólne korzenie tych metod i opartą na tych samych przesłankach metodę konstrukcji modeli hybrydowych, dostosowanych do problemów optymalnego projektowania źródeł pola. Rozdział 4 zawiera uwagi na temat implementacji opracowanych metod. Jest to zagadnienie odmienne od sformułowania matematycznego, ale równie ważne z punktu widzenia praktycznej przydatności pracy. Rozdział 5 to przykłady zastosowania opracowanych metod do rozwiązania różnych zadań optymalizacji kształtu. Przedstawiono tam zarówno idealizowane problemy umożliwiające przetestowanie i zweryfikowanie poprawności metod, jak i dwa duże, rzeczywiste problemy techniczne. Rozdział 6 zawiera krótkie podsumowanie uzyskanych wyników i wypływające z niego wnioski. Zastosowanie metod hybrydowych wymaga znacznych nakładów pracy przy opracowaniu oprogramowania, ale pozwala zdecydowanie przyspieszyć obliczenia w problemach optymalizacji położenia.

EN

The author's aim was to study the effectiveness of hybrid finite element methods for solving selected inverse problems of electromagnetics. Solving optimal shape design, optimal positioning or optimal dimensioning problems requires modifications of the numerical field model while testing trial solutions. Such modifications can be a real problem when the classical finite element method is used as a numerical model. In the author's opinion, the use of hybrid methods allows for decomposition of the boundary problem into several sub-models which use separate FE meshes. These models are coupled together with a "hybridizing method" which does not require mesh and thus allows for free position changes of FE sub-models. This approach simplifies and speeds up the solution of an inverse problem. This work describes two general hybrid methods, which can be applied to a broad class of problems, and two specialized approaches closely tailored to specific problems. The specialized approach may use specific characteristics of the solved problem to ensure maximum speed, keeping reasonable limits of simulation errors. The work consists of 6 chapters. A short introduction to the subject is presented in Chapter 1. Chapter 2 discusses the scope of the work, describes the use of FEM simulation of electromagnetic field for inverse problems, and points out basic difficulties in such tasks and how these issues can be solved using hybrid FEM. Chapter 3 reviews selected methods of hybridization. Most attention is paid here to two methods which, according to the author, are best suited to achieve the presented goals. These are the Green's functions-based boundary procedures for two-dimensional boundary problems and generalized multipole technique base method for three-dimensional boundary problems. Common roots of both methods are discussed in detail, because they build a base for the specialized methods tuned to specific problems. Chapter 4 shows the most important issues of implementation. This matter is separate from mathematical work out, but equally crucial for practical application of the proposed methodology. Some notes on object-oriented coding of numerical methods are also given here. Chapter 5 presents the results of simplified test problems used for code verification and the results of two practical technical problems solved with the author's programs. Due to the limited size of the book, attention is paid to the methodology presented here rather than to the problems itself. Chapter 6 contains a discussion of the results obtained and conclusions.

4

Modelling and simulation of magnetic and electric fields in transformers

Zakrzewski K.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2005

|

z. 105

157-175

EN

A short review of the modelling methods applied by the author for electric and magnetic field calculation in transformers was presented. The interesting and satisfied current image method used in the past for analysis the electromagnetic phenomena in transformers to take into account magnetic and electromagnetic screening was called to mind. The analogue models helpful in determining the electric field strength distribution as well as non-linear effects of electromagnetic field in structural elements of the transformer were presented by the use so called conductivity differential equation. The general criteria of modelling the phenomena deduced from Maxwell equations in stationary conditions and respective-r developed and reduced models have been dealt with. An example of the 3D numerical modelling of the leakage flux within the transformer has been described. It is suggested that the scale modelling to take into account the described criteria can complete the modern numerical field calculations by the use commercial programs largely accessible on software markets.

PL

Przedstawiono krótki przegląd metod stosowanych, między innymi, przez autora w zastosowaniu do modelowania pól magnetycznych i elektrycznych w transformatorach. Została omówiona interesująca metoda odbić zwierciadlanych do analizy układów ekranowanych. Wymienione zostały metody analogowe odwzorowania pól elektrycznych uzwojeń i pól elektromagnetycznych w częściach konstrukcyjnych transformatora. Przedstawiono ogólne kryteria modelowania pól elektromagnetycznych, wyprowadzone z równań Maxwella, dla modelu pełnego i modeli zredukowanych. Opisano przykład trójwymiarowego modelowania pola rozproszenia w transformatorze. Wskazano na możliwość modelowania, z wykorzystaniem wyprowadzonych wielkości kryterialnych, za pomocą komercyjnych pakietów obliczeniowych.

5

Wykorzystanie potencjału wektorowego oraz jego kombinacji z potencjałami skalarnymi do obliczania pola magnetycznego z uwzględnieniem prądów wirowych

Tomczuk B., Zimon J., Waindok A.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska

|

2002

|

Vol. 284, z. 52

219-239

PL

W niniejszej pracy analizowano pole magnetyczne układu cewka-rdzeń z uwzględnieniem prądów wirowych. Analiza pola magnetycznego została przeprowadzona z użyciem Metody Elementów Skończonych oraz metody analitycznej. Zastosowano dwa algorytmy, przy czym jeden był oparty wyłącznie na magnetycznym potencjale wektorowym, a drugi dodatkowo na jego kombinacji z potencjałami skalarnymi. Do obliczeń założono różne wartości przenikalności magnetycznej i przewodności elektrycznej rdzenia, jak również różne częstotliwości prądu wymuszającego.

EN

The magnetic field of the core-coil system have been analyzed including eddy currents. The field analysis was performed with using the Finite Element Method (FEM) and analytical one. Are used two algorithms: one - based onthe magnetic vector potential only, second - based on the combination of the vector and scalar potentials. Different values of the magnetic permeability and conuctivity of the core as well as frequency of the excitation current were considered.

6

Modelowanie pola magnetycznego w silnikach prądu stałego z magnesami trwałymi przy użyciu pakietu PC-Opera 2d

Wróbel R., Jagieła M.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska

|

2000

|

z. 50

105-116

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowania pola magnetycznego bezszczotkowych silników prądu stałego o polu radialnym, wzbudzanych magnesami trwałymi. Do obliczeń wykorzystano pakiet programowy PC-Opera 2d implementujący metodę elementów skończonych.Przeprowadzone obliczenia stanowią wstępne doświadczenia z użytkowania programu.Wyniki obliczeń częściowo zweryfikowano pomiarami na modelu fizycznym silnika.

EN

In the paper primary results of the magnetic field calculation in the permanent-magnet dc motors with radial field are presented.Calculations were carried out using the PC-Opera 2d package which based on the finite element method.The simulation results are in good areement with experimental data.

7

System projektowania i modelowania stanów pracy elektromagnetycznych elementów wykonawczych

Kowalski K.

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

|

2000

|

Vol. 49, nr 21

188-196

PL

Proces projektowania i optymalizacji przetworników elektromagnetycznych i elektromechanicznych coraz częściej opiera się na symulacji komputerowej. Symulacja pozwala uniknąć kosztownego i czasochłonnego etapu budowy prototypów, w którym często rezygnuje się z przetestowania niektórych, być może trafnych koncepcji. Komputerowe narzędzia symulacyjne zapewniają konstruktorowi praktycznie nieograniczone możliwości "realizacji" i natychmiastowej weryfikacji swoich pomysłów. Symulacja wymaga więc tworzenia dokładnych, skomplikowanych modeli matematycznych procesów zachodzących w projektowanych urządzeniach. W artykule opisano opracowany w Zakładzie Maszyn Elektrycznych Politechniki Poznańskiej komputerowo wspomagany system projektowania oraz analizy stanów pracy przetworników elektromagnetycznych i elektromechanicznych. W algorytmie obliczeniowym systemu zastosowano polowo-obwodowy model zjawisk, uwzględniający trójwymiarowość pola magnetycznego.

EN

The paper presents the computer system for project electromagnetic and electromechanic actuators with rotational and linear motion. The computing algorithm was used 3-D model of the electromagnetic field with anisotropy and nonlinearity. The system has, as a option, possibilities for simulation of chosen states of actuator operation.