Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 44

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  skin effect
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
The article presents the influence of the skin effect on the maximum possible efficiency in the developed periodic Wireless Power Transfer (WPT) systems. The presented periodic WPT system allows for the simultaneous supply / charging of many low-power receivers. The analysis was performed based on the two proposed methods, i.e. analytical and numerical. The analytical solution of the transmitting-receiving system takes into account the parameters calculated based on analytical equations concerning the influence of magnetic couplings, structure geometry and loads. A numerical solution was also proposed, which allows the number of degrees of freedom to be reduced by applying periodic conditions. In order to verify the proposed methods and check the influence of the skin effect on the efficiency of the WPT system, calculations and analysis were performed for models that took into account the variability of the number of turns, the distance between the transmitting and receiving coils, and the frequency of the energy source. The results prove that taking into account the skin effect in the proposed low-power WPT systems reduces the efficiency of the system by up to 8%
PL
W artykule przedstawiono wpływ efektu naskórkowości na maksymalną możliwą do uzyskania sprawność w opracowanych periodycznych układach Wireless Power Transfer (WPT). Zaprezentowany periodyczny układ WPT pozwala na jednoczesne zasilanie/ładowanie wielu odbiorników małej mocy. Analiza przykładowych wariantów została wykonana na podstawie zaproponowanych dwóch metod, tj. analitycznej i numerycznej. Rozwiązanie analityczne układu nadawczo-odbiorczego, uwzględnia parametry obliczone na podstawie równań analitycznych dotyczących wpływu sprzężeń magnetycznych, geometrii konstrukcji i obciążeń. Zaproponowano również rozwiązanie numeryczne, które pozwala na redukcję liczby stopni swobody poprzez zastosowanie warunków periodycznych. W celu weryfikacji zaproponowanych metod i sprawdzenia wpływu efektu naskórkowości na sprawność układu WPT wykonano obliczenia i analizę dla modeli, w których uwzględniono zmienność liczby zwojów, odległość między cewką nadawczą i odbiorczą oraz częstotliwość źródła energii. Wyniki dowodzą, że uwzględnienie efektu naskórkowości w zaproponowanych układach WPT małej mocy powoduje zmniejszenie sprawności układu nawet o 8%.
EN
Understanding the impact of power harmonic on energy transmission play an important role not only in the operation process but also in the designing procedure of MV grid. In 6kV mining grids of Vietnamese coal mines, because of rapidly utilizing the power electronic machines, the power quality violation occurs very frequently. This lead to many disadvantages such as: the increase of power losses, voltage distortion, over-heating in transformers and conductors. Moreover, the presence of power harmonic bring the bad impact of skin effect and proximity on conductor including overhead-conductors and cables. The actual operation exhibits that the losses of transmission lines are approximately over 50% of total network losses. If there are power quality violation, this amount could be higher. Basing on investigating the fact of power harmonic violations in 6kV grid of both underground and surface mines, the paper will analyze this kind of impact. An algorithm relying on Matlab programming is used to calculate the energy losses. Results are compared with on-site measurement datas and lab-measurement to obtain series of correction factors corresponding to individual line’s cross section. The outcomes of research could be applicable for power utilities to have better analysis in the designing stage of mining MV grids.
PL
Procedura określania przepuszczalności i skin efektu warstwy porowatej z danych okresu przypływu wymaga rejestracji zmienności dennego ciśnienia przypływu w funkcji czasu oraz sporządzenia wykresu zależności różnicy kwadratów ciśnień średniego złożowego i dennego ruchowego od logarytmu czasu przypływu i aproksymacji przebiegu punktów pomiarowych linią prostą metodą najmniejszych kwadratów. Przepuszczalność określana jest na podstawie nachylenia tej prostej. W metodzie tej zakłada się, że natężenie przepływu gazu podczas testu nie ulega zmianie, co jest założeniem problematycznym, gdyż w początkowym okresie przypływu szybko zmienia się depresja i gradient ciśnienia, a zatem wydatek gazu. Metoda znana jest od dziesięcioleci i nie jest tutaj omawiana. W niniejszym artykule zaproponowano nieco inny, prosty sposób przybliżonego określania przepuszczalności oparty na modelu matematycznym podanym przez Szpunara (2001). Podobnie jak w metodzie wspomnianej wyżej, wymagana jest rejestracja zmian ciśnienia dennego okresu przypływu w funkcji czasu i naniesienie punktów pomiarowych w prostokątnym układzie współrzędnych, gdzie w odróżnieniu od metody standardowej na osi rzędnych zaznaczany jest logarytm tzw. ciśnienia bezwymiarowego, a czas przypływu na osi odciętych. Przebieg punktów pomiarowych aproksymowany jest linią prostą metodą najmniejszych kwadratów, a przepuszczalność określa się na podstawie nachylenia tej linii oraz bilansu masy przez porównanie masy gazu wydobytego z masą gazu przewidzianą przez model. W artykule podano przykłady obliczeniowe. Ze względu na brak danych pochodzących z odwiertów z krajowego przemysłu naftowego metodę przetestowano na danych zaczerpniętych z literatury. Rozbieżność wyników interpretacji testów przypływu metodą standardową i opisywaną w artykule jest niewielka (rzędu kilku procent) i mieści się w akceptowalnych granicach.
EN
The routine procedure for evaluation of the permeability and skin of the gas zone consists in flowing the gas well until the bottomhole pressure is nearly stabilized. The pressure values must be recorded versus time of flow, initial reservoir pressure must be known and the constant flow rate should be maintained during the flow test. The permeability and skin are calculated using the straight line approximation of bottomhole pressures versus logarithm of flowing time, and the permeability is calculated using the slope of this line. The standard method for calculation of permeability and skin is known for decades and will not be discussed here. This paper proposes somewhat different technique for calculation of permeability which is based on mathematical model of gas flow in porous rocks given by Szpunar (2001). The total volume of gas produced during the flow period is used for calculation of permeability instead of using the flow rate which is never known precisely. The reliability of the calculated results is checked by comparing the total mass of gas produced during the flow test (evaluated at standard conditions of temperature and pressure) with the mass of gas evacuated from the reservoir predicted by the mathematical model. The article provides calculation examples. Because no data from domestic oil industry was available, the method was tested using the data from technical literature. The discrepancies between the results of both methods are within the acceptable range of a few percent.
EN
Due to the skin effect of eddy currents, the depth of cracks which can be detected by the traditional eddy current probe is very limited. In order to improve the ability of eddy current probes to inspect deep cracks in metal thick-walled structures, a new eddy current probe using an excitation system with phase shifted fields was proposed. Its feasibility for detecting deep cracks was verified by simulation and experiments. The results showed that the penetration depth of eddy currents in austenitic stainless steel is effectively enhanced by using the new probe.
5
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.
EN
The paper presents methods for in situ evaluation of coal permeability paying special attention to methods invented in the Oil and Gas Institute – National Research Institute (INiG – PIB). Included are: − a slug test method and alternative interpretation of slug test data using procedure devised in INiG – PIB, − a method which uses injection of water with a constant flow rate into a horizontal drainage well and accounts for the three dimensional flow (invented in INiG – PIB), − a method which uses air pressure decay in an isolated segment of a horizontal/vertical well to calculate permeability and skin effect (invented in INiG – PIB).
PL
W artykule zaproponowano szereg metod przystosowanych do użytku w warunkach kopalnianych do określania przepuszczalności in situ węgli. Szczególną uwagę poświęcono metodzie interpretacji danych slug testu opracowanej w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym (INiG – PIB) oraz metodom zatłaczania wody do drenażowego odwiertu poziomego przy utrzymywaniu stałego wydatku tłoczenia uwzględniającym przepływ sferyczny, jak również metodzie interpretacji przebiegu spadku ciśnienia gazu w izolowanym odcinku otworu drenażowego wykorzystującej urządzenie opracowane w Głównym Instytucie Górnictwa (GIG). Wszystkie wymienione metody opracowano w INiG – PIB.
7
Content available Electroplastic deformation by twinningmetals
EN
The article deals with theoretical and experimental approaches to electroplastic deformation caused by twinning of metals. The author specifies physical fundamentals of Kinetics regarding the development of twinning caused by the excitation of electronic subsystem of metals. Physical models of new channels for the realization of twinning aroused under conditions of electroplasticity have been discussed. Mechanisms of plasticized influence of a surface electric charge have been defined as well as the contribution of a dynamic pinch-effect in the elastic plastic deformation of metals with the participation of the intrinsic magnetic field of the current. The dynamic pinch effect creates ultrasonic vibration of the lattice system while Kinetics changes and plastic deformation are stimulated increasing the amplitude of the oscillations of rectilinear dislocations and the periodic change in the position of the dislocation loops with an increase in the probability of detachment of dislocations from the stoppers. When deformed above the yield point and due to the pinch effect the intrinsic magnetic field of the current diffuses into the crystal where the diffusion rate depends both on the conductivity of the metal and on the frequency of the current. It is necessary to take into account the physical conditions for the creation of ponderomotive effects in relation to specific technically important materials for the practical use of electroplastic deformation technology, especially when processing metals with pressure.
PL
W artykule podano sposób określania przepuszczalności in situ oraz skin effect ośrodków porowatych w otworach pionowych i poziomych przy pomocy tzw. sondy areometrycznej i sprężonego gazu. Sonda areometryczna skonstruowana została w Głównym Instytucie Górnictwa w Katowicach i aktualnie wykorzystywana jest do pomiaru szczelinowatości węgli. Wykazano możliwość wykorzystania tego urządzenia do pomiaru przepuszczalności i skin effect. Podano model matematyczny, który to umożliwia, oraz przeprowadzono przykładowe obliczenia dla danych zebranych w jednej z polskich kopalń węgla.
EN
The paper presents a procedure for the evaluation of in situ permeability and skin effect of porous rocks in vertical and horizontal wells, using areometric probe and pressurized gas. A mathematical model is provided, which shows that the measured values of logarithm of dimensionless pressure versus time should plot along the straight line in a vertical coordinate system. Provided are exemplary calculations of permeability and skin of coal seams in horizontal drainage wells using compressed air. The calculations were done using real world data collected from a Polish coal mine.
EN
The paper presents the results of calculations, simulations, and measurements of parasitic capacitance of winding in ferrite inductor suitable for cooperating with 2 kW DC-DC boost converter built using SiC JFET transistors, operating with a switching frequency of 100 kHz. The inductor winding is made of litz wire in a two-layer configuration. The lumped model of inductor winding was adopted. The results of analytical calculations have been compared with the results obtained from experimental investigations based on the resonance effect.
EN
The paper presents a method for solving electromagnetic field problems by applying impedance boundary conditions for systems including conducting bodies of nonlinear magnetic properties in an excited harmonic field. Three types of impedance boundary conditions were derived. A procedure for computing surface impedance based on the transfer matrix is proposed. This procedure has been tested by comparing computational results to calculations where time function distortions were considered, and to the experimental data.
PL
W artykule zaproponowano sposób określania przepuszczalności węgli w warunkach kopalnianych przy pomocy urządzenia o konstrukcji zbliżonej do konstrukcji sondy areometrycznej. Wyprowadzono wzory użytkowe, podano ograniczenia modelu oraz przyjęte warunki początkowe i brzegowe. Zaprezentowano przykład obliczeniowy.
EN
The paper presents a simple procedure for the evaluation of permeability of hard coals in underground mine conditions using equipment presented in Fig. 1. A mathematical model is presented, the initial and boundary conditions are formulated and equations which can be used for the calculation of permeability based on pressure vs. time relation recorded during water injection into a horizontal well are derived. Exemplary calculations are provided.
PL
Przedstawiono genezę terminów elektrotechnicznych: reaktancja indukcyjna i impedancja szeregowego obwodu RL, pokazano też sylwetki niektórych naukowców, związanych z tymi zagadnieniami.
EN
The paper presents origins of electrotechnical terms: inductive reactance and impedance of series RL circuit; profiles of some scientists connected with these problems – are presented.
PL
W pracy określono straty wywołane przez prądy wirowe w wielodomenowym modelu blachy elektrotechnicznej o skończonej długości. Wykorzystując wielodomenowy model Pry'a a, Beana [1] oraz rozwiązania uzyskane przez Younga, Bhate, Swifta [2] określono stosując metodę kolejnych reakcji prądów wirowych wpływ zjawiska wypierania prądu na straty wywołane przez prądy wirowe. Rozwiązanie uzyskane przez Younga, Bhate, Swifta [2] zostało określone rozwiązując równanie Laplace'a. Obliczona pierwsza składowa reakcji prądów wirowych pozwala określić wpływ zjawiska wypierania prądu na straty wywołane przez prądy wirowe.
EN
The work deals with calculating eddy current losses in anisotropic magnetic materials in finite width sheet. For calculation was taken multidomain wall model of electrical sheet Pry'a, B Beana [1]. Young, Bhate, Swift [2] examined similar model and defined eddy current losses for an electrical sheet consisting of an arbitrary finite number domain solving the Laplace's equation. The influence of the skin effect on eddy current losses was determined using method successive reactions of the eddy current losses.
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.
17
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.
18
Content available remote Własności falowe ekranu współosiowej linii długiej
PL
W artykule przedstawione są wyniki pomiarów i symulacji komputerowych, których celem było określenie własności falowych ekranu rzeczywistej, współosiowej linii długiej. Wykonano szereg pomiarów, z których wynika, że duży wpływ na warunki przemieszczania się sygnałów w linii długiej, a szczególnie w zakresie dużych częstotliwości, ma zjawisko naskórkowości. Zaproponowano rozbudowanie modelu linii, w którym wprowadzono elementy powodujące uzależnienie własności linii od częstotliwości przemieszczającego się sygnału.
EN
This paper presents the results of measurements and computer simulations aimed to determine the actual wave properties of screen in coaxial transmission line. The measurements carried out show that a high influence on the conditions for the propagation of the signals in a long line, especially at high frequencies, is the skin effect. In the proposed expansion of the line model there are introduced elements that cause dependency property line on the frequency of the traveling signal.
19
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].
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.