Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 19

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

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
In this paper the AC winding resistance of the litz wire wound planar square coil is derived. The Biot-Savart’s law is used to derive analytical expression for the AC winding resistance. Analytical calculations are done for two planar square coils of different size. Experimental verification and comparison of the calculated and measured winding resistances are performed.
PL
W artykule tym, wyprowadzone zostało równanie narezystancję uzwojenia cewek planarnych w kształcie kwadratu przewodzących prąd przemienny. Rezystancja takich cewek nie jest stała lecz zmienia się wraz ze wzrostem czestotliwości. Przyczyną zmiany tejże rezystancji jest przede wszystkim efekt zbliżeniowy, który powstaje podczas indukowania się prądow wirowych w uzwojeniu. Wpływ efektu zbliżeniowego na rezystancje uzwojenia jest silniejszy wraz ze wzrostem czestotliwości. Analityczne równanie na rezystancję uzwojenia dla prądów przemiennych takiej cewki, wyprowadzono bazując na prawie Biot-Savart’s. Experymentalna weryfikacja i porównanie teoretycznych obliczeń została również dokonana i przedstawiona w tym artykule.
2
Content available remote Methods for determining power losses in cable lines with non-linear load
EN
Harmonic currents in power cables cause additional power losses associated with phenomena that increase the temperature of the cable insulation and make its service life shorter. For these reasons, it is important to choose methods for determining active power losses, which ensure adequate computational accuracy. This paper compares the methods for determining active power losses on the example of a low voltage cable line supplying a non-linear load.
PL
Przepływ wyższych harmonicznych prądu przez linie kablowe skutkuje powstawaniem dodatkowych strat mocy czynnej związanych z ujawnianiem się niekorzystnych zjawisk, które prowadzą do wzrostu temperatury izolacji oraz skrócenia czasu jej życia. Z powyższych względów ważną kwestią staje się wybór metod wyznaczania strat mocy czynnej zapewniających odpowiednią dokładność obliczeń. W artykule przeprowadzono porównanie metod wyznaczania strat mocy czynnej na przykładzie linii kablowej niskiego napięcia zasilającej nieliniowe obciążenie.
3
EN
The paper presents models of cable lines made of parallel wires in different spatial configurations and their impact on load asymmetry. The results of measurements in the developed models have been compared with measurement values in real-life circuits. The methods have been suggested to lay multi-conductor cables which assure a uniform load distribution and maximum long-lasting load-carrying capacity.
PL
Orzedstawiono modele linii kablowych wykonanych z żył równoległych w różnych konfiguracjach przestrzennych i ich wpływ na asymetrię obciążenia. Wyniki pomiarów w wykonanych modelach zostały porównane z wartościami zmierzonymi w układach rzeczywistych. Zaproponowano sposoby ułożenia linii wielowiązkowych zapewniające równomierny rozkład obciążenia oraz maksymalną obciążalność długotrwałą.
4
Content available remote Current-carrying capacity parallel single-core LV cable
EN
The paper presents the problems related to the selection of parallel single-core low voltage cables in terms of their current carrying capacity and accordance with PN-IEC 60364-5-523 national standard, exemplified by electric power transmission from transformer MV/LV 1600kVA, with proximity effects also taken into consideration.
PL
Przedstawiony poniżej tekst opisuje problemy związane z doborem wielowiązkowych linii kablowych niskiego napięcia pod względem obciążalności długotrwałej zgodnie z normą PN-IEC 60364-5-523 na przykładzie wyprowadzenia mocy z transformatora SN/nN 1600kVA z uwzględnieniem wpływu zjawiska zbliżenia.
PL
W układach zasilania niskiego napięcia kiedy zachodzi konieczności wyprowadzenia dużej mocy, powszechnie praktykowanym sposobem wykonania instalacji elektrycznej jest stosowanie wielowiązkowych linii kablowych złożonych z kabli jednożyłowych połączonych równolegle. Podstawowym dokumentem regulującym kwestię doboru przewodów w aspekcie obciążalności prądowej długotrwałej, na którym opierają się projektanci to norma PN-IEC 60364-5-523:2001. Sposób ułożenia linii niejednokrotnie skutkuje wystąpieniem asymetrii obciążenia poszczególnych żył. Fakt ten nie został w normie opisany, nie zostały również zaproponowane sposoby ułożenia linii minimalizujące efekt wzajemnego oddziaływania żył, które skutkuje wystąpieniem zjawiska nierównomiernego obciążenia poszczególnych przewodów, dochodzącego czasem nawet do 100%. W artykule przedstawiono pomiary wykonane w rzeczywistych obiektach, podjęto próbę opisania zjawiska, a także zamodelowania rzeczywistych układów sieciowych oraz zaproponowano rozwiązania budowy linii wykonanych z żył równoległych.
EN
In low-voltage power systems, when it is necessary to lead out high power, the most common method to design the electrical installation is to use multi-cable lines consisting of single-core cables in parallel connection. The primary document used by designers that regulates the issue of the cable selection in terms of long-term current-carrying capacity is the PN-IEC 60364-5-523:2001 standard. The cable layout frequently results in asymmetry of the load of particular cores. The standard neither describes this fact nor suggests any methods for the cable layouts that might minimize the effect of the interaction of the wires that leads to the uneven load of particular cables. In the extreme case, this uneven load may reach up to 100%. The article presents measurements conducted in real objects and tries to describe the considered phenomenon to model the existing network systems and to suggest a solution for designing of the parallel-cable lines.
EN
The aim of this paper is to derive an analytical equations for the temperature dependent optimum winding size of inductors conducting high frequency ac sinusoidal currents. Derived analytical equations are useful designing tool for research and development engineers because windings made of foil, square-wire, and solid-round-wire windings are considered. Temperature dependent Dowell’s equation for the ac-to-dc winding resistance ratio is given and approximated. Thermally dependent analytical equations for the optimum foil thickness, as well as valley thickness and diameter of the square-wire and solid-round-wire windings are derived from approximated thermally dependent ac-to-dc winding resistance ratios. Minimum winding ac resistance of the foil winding and local minimum of the winding ac resistance of the solid-round-wire winding are verified with Maxwell 3D Finite Element Method simulations.
PL
Artykuł przedstawia analizę i obliczanie strat mocy czynnej w torach prądowych szynoprzewodów z uwzględnieniem efektów naskórkowości i zbliżenia. Jako metodę rozwiązania problemu przyjęto metodę wyznaczania współczynnika strat dodatkowych w analizowanych torach prądowych. Rozpatrzone zostały różne konfiguracje torów prądowych, a jako podstawowe kryterium dla porównania i oceny kształtu torów prądowych szynoprzewodów, przyjęto kryterium minimalizacji strat mocy czynnej przypadające na jednostkę długości toru prądowego.
EN
Paper presents the analysis and calculation of active power losses in the current carrying paths of busbars considering skin and proximity effects. The way of solving the problem was determination of the coefficient of additional power losses in the analyzed current carrying paths. Different configurations of current carrying paths were taken for consideration and the basic criterion for the comparison and evaluation of the shape of current carrying busbars was the minimization of active power losses per length unit of the current carrying path.
EN
Accurate prediction of power loss distribution within an electrical device is highly desirable as it allows thermal behavior to be evaluated at the early design stage. Three-dimensional (3-D) and two-dimensional (2-D) finite element analysis (FEA) is applied to calculate dc and ac copper losses in the armature winding at high-frequency sinusoidal currents. The main goal of this paper is showing the end-winding effect on copper losses. Copper losses at high frequency are dominated by the skin and proximity effects. A time-varying current has a tendency to concentrate near the surfaces of conductors, and if the frequency is very high, the current is restricted to a very thin layer near the conductor surface. This phenomenon of nonuniform distribution of time-varying currents in conductors is known as the skin effect. The term proximity effect refers to the influence of alternating current in one conductor on the current distribution in another, nearby conductor. To evaluate the ac copper loss within the analyzed machine a simplified approach is adopted using one segment of stator core. To demonstrate an enhanced copper loss due to ac operation, the dc and ac resistances are calculated. The resistances ratio ac to dc is strongly dependent on frequency, temperature, shape of slot and size of slot opening.
9
Content available remote Wpływ efektu zbliżeniowego i naskórkowości na straty mocy w tworniku
PL
W artykule przedstawiono analizę strat mocy w żelazie i miedzi przy zasileniu uzwojenia sygnałem sinusoidalnym o wysokich częstotliwościach. Straty mocy wyznaczone z modelu matematycznego silnika zweryfikowano z pomiarami jakie wykonano na zbudowanym prototypie rdzenia stojana silnika komutatorowego z nawiniętym uzwojeniem. W badaniach uwzględniono wpływ efektu naskórkowości oraz efektu zbliżeniowego na straty mocy w miedzi. Głównym zagadnieniem w pracy było zbadanie wpływu pola magnetycznego połączeń czołowych uzwojeń na straty mocy, poprzez porównanie obliczeń na modelach dwuwymiarowych (2D) i trójwymiarowych (3D) opartych na metodzie elementów skończonych (MES).
EN
Accurate prediction of power loss distribution within an electrical device is highly desirable as it allows for thermal behavior to be evaluated at the early design stage. This paper focuses on the ac copper loss caused by circulating current effects in electrical machines. Two different phenomena lead to additional ac losses: skin effect and proximity effect. Skin effect is the tendency for high frequency currents to flow on the surface of a conductor and can be mitigated through the use of small conductor strands. The proximity effect is the tendency for current to flow in other undesirable patterns that form localized current loops or concentrated distribution due to the presence of a magnetic field generated by nearby conductors. To evaluate the ac copper loss within the analyzed machine a simplified approach is adopted utilizing the segmented stator topology. To minimize and show an effect of proximity and/or end-winding on the ac copper loss at presented electrical machine a number of winding arrangement are investigated. Three-dimensional and two-dimensional finite element analysis was applied to calculate a ratio of ac to dc resistant at high frequency sinusoidal current. This resistant ratio demonstrates the amount of copper loss which is increased by high frequency. The resistant ratio is strongly dependent on frequency, temperature and shape of slot and size of slot opening. The theoretical finding is compared against the experimental data of total power losses.
10
Content available remote Analiza numeryczna procesu wymiany ciepła wewnątrz rozdzielnicy elektrycznej
PL
Celem artykułu było opracowanie przestrzennego modelu numerycznego opisującego proces przepływu ciepła i masy wewnątrz rozdzielnicy elektrycznej. Ponadto w wyniku jego sprzężenia z modelem elektromagnetycznym w przeprowadzonej analizie uwzględniono wpływ efektu zbliżenia oraz naskórkowości na proces generacji ciepła w szynach urządzenia. Analiza numeryczna została przygotowana dla rzeczywistej rozdzielnicy elektrycznej.
EN
The main aim of this work was to develop a 3-D numerical model, which describes the heat and mass transfer (CFD) problem inside switchgear casing. In addition, as a result of CFD and electromagnetic model coupling, the induced effects, i.e. proximity and skin effects on heat generation in the device busbars were taken into consideration. The analysis was performed for the existing switchgear device.
PL
W artykule przedstawiono analizę strat mocy w miedzi wywołanych efektem zbliżeniowym oraz naskórkowością przy sinusoidalnym wymuszeniu prądowym o niskich i wysokich częstotliwościach. Zbudowane dwuwymiarowe (2D) i trójwymiarowe (3D) modele obliczeniowe w programie wykorzystującym metodę elementów skończonych (MES) do obliczeń pola magnetycznego posłużyły do pokazania wpływu efektu naskórkowości oraz efektu zbliżeniowego na straty mocy w uzwojeniu z uwzględnieniem połączeń czołowych. W niniejszej pracy zbadano wpływ połączeń czołowych na wielkość strat mocy w miedzi. Dodatkowo zbadano wpływ rozmieszczenia uzwojeń o przekroju kołowym w żłobku na straty w miedzi maszyny. Do przedstawienia wielkości strat mocy w miedzi przy różnych częstotliwościach uzwojenia zasilanego ze źródła prądowego wyznaczono stosunek rezystancji przy prądzie zmiennym do rezystancji przy prądzie stałym.
EN
In this paper three-dimensional (3D) and two-dimensional (2D) finite element analysis was applied to calculate copper losses and iron losses in the armature winding at high frequency sinusoidal current. To demonstrate the amount of copper loss resistance ratio of ac resistance and dc resistance was calculated. This paper focuses on the ac copper loss caused by circulating current effects in electrical machines. There are two different phenomena that lead to additional ac losses. First is a skin effect and the second one is the proximity effect. A skin effect is the tendency for high-frequency current to flowon the external surface of a conductor and can be mitigated through the use smaller conductor strands. The proximity effect is the tendency for current to flow in other undesirable patterns that form localised current loops or concentrated distributions due to the presence of a magnetic field generated by nearby conductors [10, 11].
12
Content available remote Analiza numeryczna procesu wymiany ciepła wewnątrz rozdzielnicy elektrycznej
PL
Celem wykonanej analizy numerycznej było przygotowanie modelu numerycznego opisującego proces generacji ciepła wewnątrz rozdzielnicy elektrycznej. W przeprowadzonej sprzężonej analizie przepfywowo-elektromagnetycznej uwzględniono wpływ efektu zbliżenia oraz naskórkowości na proces generacji ciepła. Analiza numeryczna została przygotowana dla rzeczywistej rozdzielnicy elektrycznej.
EN
The main aim of this work is to present the numerical model, which describes the heat transfer problem inside switchgear casing. The induced effects, i.e. proximity and skin effects lead to a nonuniform current distribution in conductors and additional losses. Therefore, to increase the accuracy of obtained results the one way coupling between electromagnetic and CFD solvers was introduced to the model. The analysis was performed for existing industrial switchgear device.
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.
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.
PL
Układy do nagrzewania indukcyjnego są złożone ze źródła zasilania, toru wielkoprądowego, wzbudnika oraz wsadu [2]. Źródła napięcia zasilające wzbudniki to przede wszystkim nowoczesne przemienniki częstotliwości, będące urządzeniami tranzystorowymi ze sterownikami mikroprocesorowymi. Zwiększają one częstotliwość prądu zasilającego cewki nagrzewające w bardzo różnym zakresie w zależności od przeznaczenia hartowanej rury. Umożliwiają także precyzyjne sterowanie parametrami całego procesu nagrzewania indukcyjnego. Aby zapewnić optymalne warunki pracy takich przemienników, należy odpowiednio dobrać parametry pozostałych elementów układu, ograniczając wartości rezystancji i reaktancji do wartości możliwie najmniejszych. Nowoczesne pakiety komputerowe są przydatnym narzędziem na etapie projektowania, umożliwiającym wykonanie symulacji dla różnych konfiguracji geometrycznych torów. Również prace [4-6, 9] pozwalają na wyznaczenie macierzy impedancyjnej toru jako funkcjonału pola elektromagnetycznego z uwzględnieniem zjawisk naskórkowości i zbliżenia. Dla wytypowanych geometrii toru przeprowadzono wielowariantowe obliczenia, których wybrane wyniki zostały przedstawione w pracy.
EN
For induction heating systems are made of a power source circuit, inductor and tubular workpiece. Sources of supply voltage inductors are primarily modern frequency converters, which are devices driver transistor microprocessor. They increase the frequency of the supply current heating coil in a very different extent depending on the use of hardened pipe. Also allow precise control of the process parameters of induction heating. To ensure optimum operation of such converters should be appropriately chosen parameters of the other elements of the system, reducing resistance and reactance values for the smallest possible value. Modern computer packages are therefore a useful tool in the design phase, enabling the execution of simulations for different geometrical configurations of track. Also allow the appointment of the track impedance matrix as a functional of the electromagnetic field, taking into account skin effect and proximity effects. For the selected track geometry calculations were carried out multi-variant, which selected results are presented in the work.
EN
This paper presents an estimation of high-frequency winding resistance and power loss in individual inductor layers made of foil, taking into account the skin and proximity effects. Approximated equations for power loss in each layer are given and the optimal values of foil thickness for each layer are derived. It is shown that the winding resistance of individual layers significantly increases with the operating frequency and the layer number, counting from the center of an inductor. The winding resistance of each foil layer exhibits a minimum value at an optimal layer thickness. The total winding resistance increases with the total number of layers.
EN
The Microflown is an acoustic particle velocity sensor invented at the University of Twente in Holland in 1994 and commercialized in 1997 [1, 9]. The sensor directly measures particle velocity rather than pressure-gradient as do most unidirectional and bidirectional microphones. The sensor has several interesting operational characteristics however few measurements of the Microflown have been published until now making it difficult for a potential user to assess the merits of this transducer in comparison to high quality condenser microphones commonly used in music and speech recording. This paper offers some insight by presenting anechoic measurements of particle velocity probes compared to the measurements of pressuregradient and pressure microphones (of condenser type) made under identical acoustical conditions at varying distances from a point source having a wide frequency range. Detailed frequency response measurements show how the characteristics of these transducer types are dependent on their distance to the source, and highlight the need of transducer calibration with respect to distance. Very few microphone manufacturers publish frequency response data for more than one reference distance to the source although distance is often used to modify the applied response of the microphone. An additional goal for making these measurements is to establish the relationship between particle velocity and pressure gradient values using the same acoustical conditions. The measurements were made in the large anechoic chamber of the NHK Science and Technical Research Laboratories (STRL) in Tokyo during the April-May of 2006.
EN
This article deals with another exhibition of possible using numerical method of elementary conductors. It is applied in the course of analyze impedance relations of one and three phases supply lines to low-ohmic furnaces, in configurations of single and bundled lines. Results of analysis can be used for cross section form optimalisation and spatial configuration of objective supply lines. Optimalisation of particular conductors leads to reduction of electric loss and to improvement of some process properties of electrical furnaces working in low ohmic mode.
PL
W artykule przedstawiono kolejny przypadek możliwego wykorzystania numerycznej metody przewodników elementarnych. Zastosowano ją w trakcie analizy zależności impedancyjnych jedno- i trójfazowych przewodów zasilających piece o niskiej impedancji, w układzie przewodów pojedynczych i przewodów wiązkowych. Wyniki analizy mogą być wykorzystane do optymalizacji przekrojów i konfiguracji przestrzennej omawianych przewodów zasilających. Optymalizacja poszczególnych przewodników prowadzi do zmniejszenia strat elektrycznych i do poprawy niektórych własności technologicznych pieców elektrycznych pracujących w stanie niskiej impedancji.
EN
This article presents possibilities of practical application of numerical elementary conductors method for investigation of surface effects. Their influence on elements of conductor impedance result from of intensive electromagnetic fields action in the conductor surroundings. The method particuralry applies to calculation of skin effect and proximity effect coefficients m different shape conductors and configuration of bundle conductors.
PL
W artykule przedstawiono możliwości praktycznego zastosowania numerycznej metody przewodników elementarnych do badania zjawisk powierzchniowych. Ich wpływ na elementy impedancji przewodnika jest wynikiem oddziaływania intensywnych pół elektromagnetycznych w otoczeniu przewodnika. Podana metoda znajduje zastosowanie szczególnie do obliczania współczynników zjawiska naskórkowości i zjawiska zbliżenia dla przewodników o różnych kształtach i dla różnych konfiguracji przewodów wiązkowych.
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.