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

Znaleziono wyników: 16

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

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
EN
This paper contains the design of a testing device, which was constructed for the purposes of checking functional properties of the innovative solutions of variants of electromagnetic locking devices with potentials of replacing current mechanical brakes used for stopping pallets with loaded cars in parking houses developed by the company KOMA - Industry s.r.o. The testing device consists of two positioning tables, whose moveable parts are anchored perpendicular to each other in the frame of the testing device. An electromagnet and a solenoid generating the force needed for stopping the motion of the pallet is connected to the moveable part of the upright positioning table. The brake ramp made of a ferromagnetic material has a hole at its top surface into which the pin of the solenoid is inserted and is attached to the horizontal moveable part of the positioning table. This paper presents holding force values of the electromagnet, which were obtained by experimental measuring on the created testing unit.
2
Content available remote Numerical analysis of the electromagnetic brake
EN
This article deals with numerical analysis of the electromagnetic brake in Ansys Workbench software by finite element method and proposes a general classification of the electromagnetic brakes. In the context of this article the winding data on the existing electromagnetic brake are determined and all the geometry of the armature and the yoke is measured. This data are included in the numerical model of the electromagnetic brake. The purpose of the numerical analysis in Ansys software is to determine the distribution of the magnetic field within the electromagnetic brake and to determine magnetic flux linkage and electromagnetic force characteristics.
PL
W artykule przedstawiono analizę numeryczną hamulca elektromagnetycznego metodą elementów skończonych w oprogramowaniu ANSYS oraz propozycję ogólnej klasyfikacji hamulców elektrycznych. W kontekście tego artykułu dane uzwojenia istniejącego hamulca zostały określone i geometria armatury i jarzma została zmierzona. Dane zostały włączone do modelu numerycznego hamulca. Zastosowanie analizy numerycznej na platformie ANSYSa ma określić rozkład pola magnetycznego wewnątrz hamulca elektromagnetycznego oraz określić strumień magnetyczny sprzężony i charakterystykę siły elektromagnetycznej.
EN
The subject of this paper is an analysis of the process of applying kinetic energy to a projectile made from a non-magnetic, electrically conductive material and placed inside of an inductance coil live with alternating current. A digital model of an acceleration system was built, comprising a high-current coil and a cylindrical projectile located inside of the coil. Analytical formulas of the three-dimensional distribution of the axial and radial components of the magnetic field generated by the coil were applied [1]. The mathematical model described herein included the projectile and coil three-dimensional system (with the dimensions and distribution of the coil turns), the parameters of the power supply system and their variations, caused by the energy input to the projectile (and including the variation of: coupling coefficient, pulsation, coefficient of attenuation, inductance, and resistance), and the balance of momentum of the projectile and coil system. A system of equations which depicted the projectile and coil system (the law of electromagnetic induction, the Biot-Savart law, electric-to-kinetic energy transfer, and the balance of momentum of the projectile and coil system) was solved with numerical methods. The conclusions relevant to the design and technology of an ICG (Inductance Coil Gun), derived from the foregoing numerical analysis, were experimentally verified. Initial calculations were completed to optimise the acceleration process. The acceleration efficiency in a cascade of 10 coils was calculated.
PL
Przedmiotem pracy jest analiza procesu nadawania energii kinetycznej pociskowi wykonanemu z niemagnetycznego materiału przewodzącego, umieszczonemu wewnątrz cewki, przez którą płynie prąd zmienny. Zbudowano model cyfrowy układu akceleracyjnego złożonego z wysokoprądowej cewki oraz umieszczonego wewnątrz niej metalicznego pocisku w kształcie walca. Wykorzystano analityczne wzory na przestrzenny rozkład składowej osiowej i radialnej pola magnetycznego wytwarzanego przez cewkę [5]. Model matematyczny uwzględnia układ przestrzenny cewka-pocisk (wymiary oraz rozkład zwojów cewki), parametry układu zasilającego z uwzględnieniem ich zmienności w czasie spowodowanej przekazem energii do pocisku, w tym zmienność współczynnika sprzężenia, pulsacji, współczynnika tłumienia, indukcyjności i oporności, a także bilans pędu układu cewka-pocisk. Układ równań opisujący układ (prawo indukcji elektromagnetycznej, prawo Biota-Savarta, przemiana energii elektrycznej w kinetyczną, bilans pędu układu cewka-pocisk) rozwiązano metodami numerycznymi. Dokonano eksperymentalnej weryfikacji płynących z analizy wniosków istotnych z punktu widzenia konstrukcji i technologii urządzenia miotającego typu Inductance Coil Gun (ICG). Wykonano wstępne obliczenia mające na celu optymalizację procesu akceleracji. Przeprowadzono także obliczenia wydajności akceleracji w kaskadzie złożonej z 10 cewek.
EN
The subject of this paper is an analysis of the process of applying kinetic energy to a projectile made of non-magnetic electrically conductive material and located inside an induction coil live with alternating current. An experimental verification was carried out of the analytical conclusions that were pertinent to the design and technology of an inductance coil gun, which is a ranged weapon type.
PL
Przedmiotem pracy jest analiza procesu nadawania energii kinetycznej pociskowi wykonanemu z niemagnetycznego materiału przewodzącego, umieszczonemu wewnątrz cewki, przez którą płynie prąd zmienny. Dokonano eksperymentalnej weryfikacji płynących z analizy wniosków istotnych z punktu widzenia konstrukcji i technologii urządzenia miotającego typu Inductance Coil Gun (ICG).
EN
This article presents two mathematical methods of derivation of the Laplace operator in a given curvilinear co-ordinate system. This co-ordinate system is defined in the area between the armature and the yoke of a high-speed solenoid valve (HSV). The Laplace operator can further be used for the numerical solving of the Laplace’s equation in order to determine the electromagnetic force acting on the armature of the HSV. In further steps the author derived an expression for the gradient and the vector surface element of the armature side surface in this co-ordinate system. The solution of the derivation was compared with one other solution derived in the past for the computational investigations on HSVs.
PL
W pracy przedstawione zostały nowoczesne metody budowy trójwymiarowych modeli obliczeniowych uzwojeń transformatorów dla potrzeb szacowania strat dodatkowych powstałych od składowej osiowej i promieniowej pola rozproszenia w przestrzeni uzwojenia. Podstawą analizy strat w uzwojeniu GN i DN było zastosowanie wektora Poyntinga, który określa moc i kierunek strumienia mocy elektromagnetycznej przechodzącej przez jednostkę powierzchni prostopadłej uzwojenia do kierunku przepływu energii. W artykule zaprezentowano metody budowy modeli numerycznych uzwojeń prądowych. Opracowany model matematyczny wykorzystuje złączenie różnych typów potencjałów magnetycznych. Zastosowanie opisu pola różnymi typami potencjałów pozwala na ograniczenie liczby elementów siatki oraz równań różniczkowych.
EN
The paper presents the modern method of construction of three-dimensional computational models of transformers windings for estimating the additional loss of axial and radial component of the leakage field. The analysis of loss in the HV and LV winding was done by use of Poynting vector, which determines the strength and direction of the electromagnetic power flow through the unit area of the winding perpendicular to the direction of energy flow. The paper presents methodology of building numerical models of windings with current excitation. The mathematical model uses various types of magnetic potentials. The use of different types of potential field helps to reduce the number of elements and differential equations.
7
Content available Electromagnetic coil gun – design and construction
EN
A single-stage, sensor less, coil gun was designed to demonstrate the capability to accelerate a ferromagnetic projectile to high velocity. This paper summarize all important steps during coil gun design, such as physical laws of the coil gun, preliminary calculations, the testing device and final product. The electromagnetic FEA model of the capacitor-driven inductance coil gun was constructed to be able to optimize the coil's dimensions. The driving circuit was implemented as dynamic model for simulation of current. The coil gun is designed for an exhibition centre as an exhibit. It is not designed for a really shooting applications, this means the projectile is accelerated at relatively low speed.
PL
Opisano elektromagnetyczną wyrzutnię pocisków ferromagnetycznych. Wykazano, że konstrukcja z pojedynczą cewką, bez czujników, jest w stanie nadać pociskowi odpowiednią energię i dużą prędkość. W artykule opisano i przeanalizowano poszczególne kroki, takie jak dobór cewki i układu zasilania, obliczenia wstępne, urządzenia badawcze oraz badania produktu końcowego. Przedstawiono analizę MES modelu układu cewki wyrzucającej, konden-satora magazynującego energię i układu przełączania – zoptymalizowano poszczególne elementy układu ze względu na optymalne wymiary cewki. Pistolet-wyrzutnię zaprojektowano i wykonano jako eksponat wystawowy, w którym prędkość nadawana pociskowi jest stosunkowo niewielka, znacznie mniejsza niż w przypadku przeznaczenia do strzelania.
8
Content available remote Calculation of end-winding forces of inverter fed drives
EN
End-winding forces can be approximated applying the Biot-Savart law. Usually constant speed and ideal sinusoidal currents are assumed. Applying these constrains a simulation of the forces for one electrical period is sufficient. However, for inverter fed drives, the harmonic content of the current is dependent on the operational load and speed. In this case the forces for each time step of the drive cycle of traction drive have to be calculated individually. This paper proposes a superposition of so called unit-current forces for each current harmonic. Still, the forces are calculated for one electrical period with unit-current amplitude based on Biot-Savart´s law. The calculation of the resulting forces is performed by means of a current superposition. This allows for a computational cost effective simulation of end-winding forces taking current harmonics due to inverter supply, speed and load dynamic operations into account.
PL
Siły w połączeniach czołowych mogą byż wyznaczane przy użyciu prawa Biota-Savarta. Zwykle przyjmuje się stałą prędkość obwodową i sinusoidalny przebieg prądu. Te założenia są wystarczające dla symulacji sił w jednym okresie elektrycznym. Jednakże w sytuacji gdy napęd zasilany jest przekształtnika i występują zależne od obciążenia i prędkości harmoniczne siły muszą być obliczane indywidualnie dla każdego kroku czasowego w cyklu trakcyjnym. W artykule proponowana jest metoda superpozycji sił od jednostkowych prądów dla każdej harmonicznej prądu. Wówczas siły mogą być, podobnie jak dla przebiegów sinusoidalnych, obliczane w jednym okresie elektrycznym z wykorzystaniem prawa Biota-Savarta. Obliczanie siły wypadkowej wykonywane jest poprzez superpozycje prądów. Procedura taka pozwala na uwzględnienia prędkości i obciążenia w obliczeniach sił w połączeniach czołowych.
EN
Calculation of maximum short circuit electromagnetic forces is one of the most important factors in the mechanical design and optimization of isolated phase buses which is required by the manufacturing companies. In this paper, these forces as well as associated eddy currents and magnetic fields are calculated using finite element method. A software program is developed to find the worst conditions at which a maximum short circuit electromagnetic force occurs. It is shown that the maximum force strongly depends on the initial phase current angle at the instance the short circuit occurs. Two common enclosure material i.e. aluminum and steel are also compared regarding short circuit forces.
PL
Maksymalne siły elektromagnetyczne zwarciowe to jeden z najważniejszych parametrów mechanicznych przy projektowaniu i optymalizacji izolowanych szynoprzewodów z izolowanymi fazami. W artykule obliczono te siły metodą elementu skończonego przy uwzględnieniu prądów wirowych i i pola magnetycznego. Oprogramowanie obliczeniowe udoskonalono aby można było znaleźć krytyczne warunki występujące w stanach zwarcia. Wykazano że maksymalna siła zależy od początkowej fazy prądu w momencie zwarcia. Dwa typowe materiały osłony - aluminium i stal zostały porównane.
EN
The paper has dealt with two problems of calculation of electromagnetic force/torque. The first one is for magnetically anisotropic and conductive region. It has been presented sufficient condition for surfaceintegral representation of electromagnetic force/torque in conductive and anisotropic region. The second approach deals with the problem of independence of force/torque calculated value from shape of integral-surface. The second theorem gives the sufficient condition for this independence for Maxwell stress tensor method is applied.
11
Content available remote Electromagnetic forces in polarizable, magnetizable, conducting medium
EN
The aim of the paper is an extension of the Dixon-Eringen (DIXON, ERINGEN 1965) model of the polarizable and magnetizable deformable dielectric to the media with conductivity. The author starts with the microscopic model assuming that besides the electric dipoles, which are taken into considerations in the Dixon-Eringen model, the magnetic dipoles according to the Chu concept of magnetization and free charges are present (FANO, CHU, ADLER 1960). Hence the macroscopic polarization, magnetization, conductive and convective currents densities, polarization and magnetization charges and currents densities are derived. Basing on these results the Lorentz force is obtained. In result the electromagnetic volume force and the electromagnetic stresses are received. In a sense they are an extension of the Dixon-Eringen model of electromagnetic interactions in the deformable dielectric to the polarizable, conducting media.
PL
Celem pracy jest uogólnienie modelu dielektryka odkształcalnego Dixona-Eringena (DIXON, ERINGEN 1965) na ośrodek z przewodnością. Przyjęto koncepcję mikroskopowej struktury ośrodka jako składającej się z dipoli elektrycznych, dipoli magnetycznych, które zgodnie z hipotezą Chu są odpowiedzialne za magnetyzację (FANO, CHU, ADLER 1960), oraz ładunków swobodnych. Następnie na podstawie tego modelu określono makroskopowe wielkości, jak: polaryzacja, magnetyzacja, gęstości ładunków swobodnych, prądu przewodzenia i konwekcyjnego oraz gęstości ładunków i prądów polaryzacji i magnetyzacji. Na podstawie tych wielkości wyznaczono elektromagnetyczne siły objętościowe i naprężenia elektromagnetyczne. Uzyskane wyniki są uogólnieniem modelu dielektryka Dixona-Eringena, w którym nie występuje magnetyzacja na polaryzowalny ośrodek przewodzący.
EN
In sustained use of high-voltage electric motors, when magnetic wedges are used to close the slots, loosening and slipping out of the wedges can be observed. This can lead to destruction of the motor as a result of seizure of the rotor and deformations of stator windings caused by dynamic action of current in absence of rigid closing of slots. In the course of inspection of dismounted wedges, one can observe evident losses of wedge material, in the pack part, as well as absence of wedges in some of radial ventilation channels. This is an effect of forces acting on magnetic material in electromagnetic field. The analysis of forces acting on the magnetic wedge was conducted by means of a model being a representation of a fragment of the motor's circuit. As a subject of analysis, the area being a cross section in plane transversal to motor's axis and covering stator slot and rotor slot together with neighboring teeth has been adopted. The performed calculations proved that in the model, relative position of slots with respects to each other results in changes of both value and direction of the resulting force reduced to the geometric centre of the wedge. The opening slot depth value influence on the value of this forces. In this article there are shown the calculate resultates this dependence.
13
Content available remote Electromagnetic field forces and torques
EN
The paper deals with the problem of force components determination and developing its physical interpretation. Although the numerical methods reach the higher and higher level, the theoretical reasoning for electromagnetic forces evaluation and its interpretation is still interesting theme. Firstly, the paper presents relation for the force density that emphasizes the physical reasons for inducing electromagnetic forces. The physical interpretation of force/torque components has been described. Secondly, the paper shows analytical and numerical examples of force components calculation. The presented analyses have brought to the theorem for surface representation of total torque for anisotropic regions.
PL
W artykule rozważono problematykę wyznaczania gęstości objętościowych składowych sił w polu elektromagnetycznym i ich fizykalnej interpretacji. Jakkolwiek rozwój metod numerycznych pozwala na wyznaczenie wartości sił z coraz większą dokładnością, to interesującym pozostaje nadal ich teoretyczne okreśienie oraz interpretowanie. W pierwszej części artykułu, zaprezentowano podstawowe relacje opisujące siły i dokonano ich zinterpretowania. W drugiej części, pokazano analityczne i numetyczne przykłady obliczeń wybranych składowych sił. Zwrócono uwagę na fakt możliwości wyznaczania momentu elektromagnetycznego w pewnych środowiskach anizotropowych za pomocą całki powierzchniowej.
EN
The paper deals with the problem of electromagnetic force and torque analysis for linear, cylindrical and spherical electromechanical converters taking into account region anisotropy. The electromagnetic force and torque are determined analytically with the help of separation method for each problem (part I). The results obtained can be used as test tasks for electromagnetic field, force and torque numerical calculations. The analytical relations for torque and forces are used for analysis of material parameters influence on electromechanical converter work.
PL
Artykuł przedstawia obliczenia analityczne sił i momentów sił dla przetwornika elektromechanicznego o symetrii liniowej, cylindrycznej i sferycznej z uwzględnieniem anizotropii środowiska. Analityczne rozwiązania równań pola elektromagnetycznego uzyskano korzystając z metody separacji zmiennych (część I). Wyniki analiz mogą być wykorzystane jako zadania testowe dla analiz numerycznych. Analityczne zależności na siły i moment elektromagnetyczny wykorzystano do analizy wpływu parametrów materiałowych na pracę przetwornika elektromechanicznego.
EN
In sustained use of high-voltage electric motors, when magnetic wedges are used to close the slots, loosening and slipping out of the wedges can be observed. This can lead to destruction of the motor as a result of seizure of the rotor and deformations of stator windings caused by dynamic action of current in absence of rigid closing of slots. In the course of inspection of dismounted wedges, one can observe evident losses of wedge material, in the pack part, as well as absence of wedges in some of radial ventilation channels. This is an effect of forces acting on magnetic material in electromagnetic field. The analysis of forces acting on the magnetic wedge was conducted by means of a model being a representation of a fragment of the motor's circuit. As a subject of analysis, the area being a cross section in plane transversal to motor's axis and covering stator slot and rotor slot together with neighboring teeth has been adopted. The performed calculations proved that in the model, relative position of slots with respects to each other results in changes of both value and direction of the resulting force reduced to the geometric centre of the wedge.
PL
W dotychczasowych konwencjonalnych układach rozrządu siła konieczna do otwierania i zamykania zaworu wytwarzana jest przez krzywkę wału rozrządu oraz sprężynę zaworową. Możliwe są jednak inne rozwiązania, w których siła ta będzie wytwarzana przez pole elektromagnetyczne, silnik elektryczny lub ciecz. W artykule dokonano analizy sposobów wytwarzania tej siły napędzającej zawory rozrządu za pomocą pola elektromagnetycznego i silników elektrycznych. Analizowane sposoby oparte są na koncepcjach własnych oraz zaczerpniętych z literatury. Koncepcje te oceniono pod kątem wielkości możliwej do uzyskania siły elektromagnetycznej, prędkości działania zaworu, a także problemów konstrukcyjnych i regulacyjnych jakie mogłyby wystąpić w przypadku realizacji danego sposobu.
EN
In existing conventional camshaft drives, forces required to open and close valve are generated both by cam and valve spring. Other solutions in which this forces are generated by means of electromagnetic field, electric engine or hydraulic medium are also possible. Some of them using electromagnetic field or electric engine were analysed in this lecture. Analysed solutions were based on authors or taken from bibliography ideas. This ideas were estimated taking into consideration such properties as obtained forces, action times, construction and control problems that will probably arise during its realisation.
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.