Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelling and analysis of the low-power 3-phase switched reluctance motor

Przybylski Marek

Archives of Electrical Engineering

|

2019

|

Vol. 68, nr 2

443--454

EN

Switched reluctance motors (SRMs) are still under development to maximise their already proven usefulness.Amagnetic circuit of theSRMcan be made of soft magnetic composites (SMCs). The SMCs are composed of iron powder with dielectric and have a lot of advantages in comparison to commonly used electrical steel. The paper deals with the modelling and analysis of theSRMproduced by Emerson Electric Co. forwashing machines. Numerical calculations and modelling were done using the FEMM 4.2 program. Magnetic flux densities and magnetic flux lines were calculated, as well as electromagnetic torque and inductance for changing the position of a stator to a rotor. The obtained results were compared with other measurement results and are quite similar. The developed numerical model will be used for the project of a motor with an SMC magnetic circuit.

2

Zastosowanie proszkowych kompozytów magnetycznie miękkich i magnesów trwałych w przetwornikach elektromagnetycznych i elektromechanicznych

Przybylski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 12

52--57

PL

Obwody magnetyczne maszyn i urządzeń elektrycznych wykonane metodą metalurgii proszków mają wiele zalet. W związku z tym zastosowanie ich stale wzrasta. Metodą spajania proszku magnetycznego tworzywem sztucznym, m.in. żywicą epoksydową, możliwe jest wytwarzanie rdzeni magnetycznie miękkich oraz magnesów trwałych. W artykule pokazano przykłady zastosowań kompozytów magnetycznych w przetwornikach elektromagnetycznych i elektromechanicznych zrealizowane w Instytucie Tele- i Radiotechnicznym.

EN

Magnetic circuits of electric machines and devices made by powder metallurgy have a lot of advantages. It is a reason that application of this type of magnetic circuits permanently grows. The paper shows examples of application of soft magnetic composites and bonded permanent magnets in electromagnetic and electromechanical devices conducted in Tele and Radio Research Institute.

3

Wpływ wielkości ziarna na właściwości magnetycznie miękkich materiałów kompozytowych

Jastrzębski R., Jakubas A.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2017

|

Nr 54

109--111

PL

W pracy przeprowadzono analizę wpływu rozmiaru ziarna w magnetycznie miękkich materiałach kompozytowych na ich właściwości magnetyczne. W pracy wykorzystano próbki rdzeni cylindrycznych wykonanych przez autorów z mieszaniny żelaza z polichlorkiem winylu. Badania obejmowały wyznaczenie takich parametrów jak indukcja nasycenia, natężenie koercji i stratność. Zbadano ponadto wpływ częstotliwości magnesowania na stratność materiału.

EN

The application of soft magnetic composites increases in different branch of electric and electronic engineering. For this reason, it is very important to understand the micro-structural effects on their magnetic properties. The paper focuses on the effect of grain size variations of soft magnetic composites on their magnetic properties such as saturation flux density, coercive field strength, power losses etc. During research self-developed materials made of a mixture of pure iron and polyvinyl chloride were used. Three different grain sizes of Fe, namely: up to 50 μm, 50 μm – 100 μm and 100 μm – 150 μm were used in the study. All samples contained 99,5% Fe and 0,5% PVC. The grain size of PVC was 100 μm – 150 μm. The effect of grain size variations on the shape of hysteresis loops was also examined. In the paper it was proved, that the increase of grain size improves magnetic properties of ready-made cores, e.g. the power losses are decreased upon the grain size increase. The aforementioned effect is particularly visible for higher excitation frequencies e.g. at f = 400 Hz.

4

Wpływ ciśnienia formowania materiałów kompozytowych na ich właściwości magnetyczne

Jakubas A., Seme S.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2017

|

Nr 54

97--100

PL

Miękkie kompozyty magnetyczne SMC są często stosowane w projektowaniu przetwornic i maszyn elektrycznych. Swoją popularność zawdzięczają łatwości formowania i możliwości dostosowania do konkretnych zastosowań. W p racy przedstawiono właściwości magnetyczne rdzeni wykonanych z proszku żelaza i suspensyjnego polichlorku winylu. Próbki przygotowywano przez prasowanie na gorąco mieszanki proszku PVC/Fe przy różnych ciśnieniach formowania. Na podstawie wykonanych pomiarów można stwierdzić, że wraz ze wzrostem ciśnienia formowania następuje polepszenie właściwości magnetycznych.

EN

Soft magnetic composites are often used in the design of electromagnetic converters and electrical machines. Their popularity is due to the ease of molding and the ability to adapt to specific applications. The paper presents magnetic properties of cores made of iron powder and suspension polyvinyl chloride. The samples were prepared by hot compression of the PVC / Fe powder mix at various forming pressures. Measurement of magnetic parameters revealed an improvement in magnetic properties with increasing molding pressures. The presented measurement data show that it is possible to produce of SMC cores with good magnetic properties, using readily available components and in uncomplicated production processes. Cylindrical cores were made at different molding pressures, respectively: 234 MPa (30T), 390 MPa (50T), 507 MPa (65T). For the prepared samples we have determined their basic magnetic properties. The analysis of collected measurement data showed a significant relationship between SMC sample forming parameters and their magnetic properties. In addition, the measurements showed a poor dependence of the magnetic properties in developed SMC samples on the excitation frequency. The method of producing a polymer-metal composite described in the article is the subject of patent application P.420850.

5

The Influence Of The Temperature Of Liquid Nitrogen On The Physical Properties Of Powder Magnetic Composites

Kapelski D., Jankowski B., Przybylski M., Ślusarek B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1323--1326

EN

The paper presents the physical properties of soft magnetic iron composites and Nd-Fe-B bonded permanent magnets measured at room temperature and at liquid nitrogen. The objective of research was a determination of influence of liquid nitrogen temperature on the magnetic properties, resistivity and mechanical properties of different powder magnetic materials. Research was carried out for three powder materials: soft magnetic, i.e. Somaloy 700, AncorLam and hard magnetic powder MQP-B used for production of bonded magnets. Composite specimens were prepared by compression moulding technology.

6

Determination Of Power Loss In Fe-Based Soft Magnetic Composites

Jankowski B., Kapelski D., Ślusarek B., Szczygłowski J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1411--1415

EN

The magnetic properties of Fe-based composite materials with different particle sizes were investigated. The results of energy loss density were obtained from measurements of the static (DC) hysteresis cycles ranging from 0,2 to 1,4 T. In turn, the results of power loss density were obtained from measurements of the dynamic (AC) hysteresis cycles ranging from 20 to 400 Hz and at the maximum flux density 0,3; 0,9 and 1,3 T. Two sets of specimens was analyzed in the investigation: the specimens compacted under pressure of 800 MPa and hardened at 500°C and the specimens compacted under different pressure and hardened at 500°C. Specimens of the second set had the same density. The study confirmed the influence of particle size distribution on magnetic properties of Fe-based soft magnetic composites.

7

Kompozyty magnetycznie miękkie przeznaczone do pracy przy częstotliwości z zakresu 1 do 100 kHz

Jankowski B., Przybylski M., Kapelski D., Ślusarek B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 7

63-66

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości fizycznych kompozytów wytworzonych materiałów proszkowych Somaloy 110i oraz Somaloy 130i. Są to proszki przeznaczone do pracy w podwyższonych częstotliwościach. W pracy określono m. in. charakterystyki magnesowania dla dwóch częstotliwości przemagnesowania 50 Hz i 3 kHz oraz w warunkach quasistatycznych. W badaniach wyznaczono także wartości strat mocy w zakresie częstotliwości od 100 Hz do 20 kHz przy maksymalnych indukcjach magnetycznych w zakresie od 0,1 do 1,0 t. Właściwości magnetyczne w kompozytach magnetycznych porównano z innymi materiałami stosowanymi na rdzenie proszkowe.

EN

The article deals with measurements of magnetic properties of soft magnetic composites made of powders called Somaloy 110i and Somaloy130i. These materials are designed to work as magnetic circuits with frequency from 1 kHz to 100 kHz. In the work there are presented dynamic magnetization curves for frequency 50 Hz, 3 kHz and DC. In conducted research it was measured power losses in frequency from 100 Hz to 20 kHz at magnetic induction from 0.1 to 1.0 t. Magnetic properties were compared with other commercially available materials for powder cores.

8

Badania przewodności cieplnej proszkowych kompozytów magnetycznie twardych i magnetycznie miękkich

Ślusarek B., Jankowski B., Kapelski D., Karbowiak M., Przybylski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 4

58-60

PL

Obwody magnetyczne maszyn elektrycznych wykonanywane są z materiału magnetycznie miękkiego lub materiału magnetycznie miękkiego i magnetycznie twardego. Coraz częściej takie obwody magnetyczne wytwarzane są z proszkowych materiałów magnetycznych takich jak dielektromagnetyki i dielektromagnesy. W procesie projektowania maszyn elektrycznych konieczna jest znajomość właściwości fizycznych stosowanych materiałów [1]. Najistotniejszym parametrem materiałów przeznaczonych na obwody magnetyczne są ich właściwości magnetyczne, ale istotne są też właściwości mechaniczne i termiczne [2]. Znajomość właściwości termicznych pozwala na przeprowadzenie obliczeń termicznych, m. in. określenie rozkładu temperatur w maszynie elektrycznej. Pozwala to, m. in. na dobór odpowiedniej izolacji uzwojenia. Celem prowadzonych prac były pomiary przewodności cieplnej proszkowych kompozytów magnetycznie twardych i magnetycznie miękkich. W celu przeprowadzenia tych badań konieczne było zaprojektowanie i wykonane urządzenia do pomiaru przewodności cieplnej.

EN

Magnetic circuits of electric machines comprise of soft magnetic material and hard magnetic materials, or only soft magnetic material. Magnetic materials made of powder are increasingly often applied in electric eguipment such as electric machines, transformers and inductors. Particulariy soft magnetic composites and bonded magnets made of powders are increasingly often applied in electric devices. Designers of devices with powder magnetic circuits need information regarding to physical parameters of available materials [1]. Magnetic properties are most important, however, thermal conductivity is very important as well [2]. It supplies information necessary for thermal calculations of flow of heat in electric devices. For example, in electric machines these calculations are crucial for thermal insulation of electric wires. The work included designing and manufacturing a measuring stand for determining thermal conductivity The goal of research was measurements of thermal conductivity as well as the magnetic properties of soft magnetic composites made of iron powder and bonded magnets made of Nd-Fe-B powder.

9

Role of microstructure discontinuities in the soft magnetic composites with aluminium alloy addition

Bidulský R, Bidulská J., Actis Grande M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

365--370

EN

The paper focuses on the effect of both the aluminium alloy addition and microstructural inhomogeneties on the magnetic behaviour of soft magnetic materials tested at low frequencies. The IIPC material (base on the commercial Somaloy 1P powder) has been blended with different amounts of commercially aluminium alloy Alumix 321 (0, 5 and 10 wt %). Specimens with a different green density were obtained by pressing at a pressure in the range from 400 to 800 MPa. Different thermal treatments (in air or nitrogen at the maximum temperature of 500ºC for 30 min) were carried out on the evaluated systems. The microstructure investigation revealed that for materials with high aluminium alloy contents, pores are located nearby or around the aluminium alloy particles. The heat treatment regime resulted in a coarse-grained structure with a small number of inclusions within the grains and at the grain boundaries. The comparison of the results indicated that the magnetic properties were considerably dependent on the microstructural inhomogeneities.

PL

Przedmiotem pracy jest wpływ dodatku stopu aluminium oraz niejednorodności mikrostruktury na właściwości magnetyczne magnetycznie miękkich materiałów badanych przy niskich częstotliwościach. Materiał IIPC (na bazie komercyjnego proszku Somaloy 1P) został zmieszany z różnymi ilościami komercyjnego stopu aluminium ALUMIX 321 (0, 5 i 10% wag.). Próbki o różnych gęstościach nasypowych prasowano stosując ciśnienie w zakresie od 400 do 800 MPa. Zastosowano różne obróbki cieplne (w powietrzu i azocie) ustalając maksymalną temperaturę 500ºC. Badania mikrostruktury pokazały, że dla materiałów o wysokiej zawartości stopu aluminium, pory sa w pobliżu lub otaczają cząstki stopu aluminium. W wyniku obróbki cieplnej tworzy się gruboziarnista struktura z minimalną liczbą wtraceń wewnątrz ziaren i na ich granicach. Porównanie wyników pokazuje, ąe właściwości magnetyczne zaleza w znacznym stopniu od niejednorodności mikrostruktury.

10

Badania rezystywności dielektromagnetyków w atmosferze ciekłego azotu

Kapelski D., Karbowiak M., Ślusarek B., Jankowski B., Przybylski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

65-67

PL

Rozwój nowych gałęzi przemysłu wymaga rozszerzenia zakresu badań materiałów o wpływ bardzo niskich temperatur na ich właściwości fizyczne. Transport ciekłych gazów, materiały nadprzewodzące, układy chłodzenia, to tylko niektóre z aplikacji wykorzystujących temperatury kriogeniczne. Projektowanie urządzeń pracujących w takich temperaturach wymaga więc znajomości właściwości fizycznych materiałów wykorzystywanych w ich budowie, pracujących w kriogenicznych temperaturach. Jednym z takich parametrów jest rezystywność. Rezystywność wpływa na wartość stratności materiałów magnetycznych, a w efekcie na parametry eksploatacyjne maszyn elektrycznych. Wyniki prowadzonych badań pokazują wpływ atmosfery ciekłego azotu na rezystywność dielektromagnetyka. Ponadto wykazano, że proszek żelaza izolowany ceramicznymi warstwami dielektryku, wykazuje mniejsze zmiany rezystywności w ciekłym azocie, niż proszkowe kompozyty na bazie żywic epoksydowych.

EN

A development of industry requires a broader range of application of materials. Research on influence of very low temperatures on the physical properties of soft magnetic materials are necessary. Transportation of liquid gas, application of superconducting materials, cooling systems are some of the areas that use cryogenic temperatures. Design of devices operating at such temperatures requires more knowledge of physical properties of materials used in their construction, working at cryogenic temperatures. One of such parameters is the electrical resistivity. Resistivity of the material influences the value of the eddy current loss, and in effect on the efficiency of electrical machines or other electromagnetic transducers. The results of the study show the influence of liquid nitrogen atmosphere on the resistivity of dielectromagnetic materials. In addition it was showed that iron powder covered by ceramic layers, have a smaller change in resistivity in liquid nitrogen, than powder composites based on epoxy resins, in comparison to room temperature.

11

Novel design for improved characteristics of a PM synchronous motor

Petkovska L.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2007

|

R. 83, nr 7-8

123-126

EN

In the paper an experimental design proposal for improved performance characteristics of a Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) is presented. Starting with an existing topology, by using FEM field computations, an assessment of the steady state performance of the motor is done. A special emphasis is put on the torque pulsations, as well as the cogging torque. Aiming to the improvement of motor characteristics, a novel design by using soft magnetic composites is proposed. The torque characteristics of the both design topologies are compared and analysed.

PL

W artykule przedstawiono propozycję doświadczalnego podejścia do poprawienia charakterystyki silnika synchronicznego z magnesami trwałymi. Wychodząc z istniejącej topologii oraz wykorzystują analizę pola elektromagnetycznego MES przeprowadzono ocenę działania silnika w stanie ustalonym. Specjalny nacisk został położony na moment pulsacyjny oraz na moment zaczepowy. Zmierzając do poprawy charakterystyki silnika, nowe projekt, wykorzystujący miękkie materiały kompozytowe, został zaproponowany. Charakterystyki momentu dla dwóch projektów zostały porównane i przedyskutowane.

12

Kompozytowe włókna celulozowe o właściwościach magnetycznych

Kaszuwara W., Leonowicz M., Rubacha M., Kulpiński P., Łaszkiewicz B., Pawlik P., Liu Z., Davies H.A.

Kompozyty

|

2004

|

R. 4, nr 9

36-40

PL

Opracowano metodę wytwarzania kompozytowych włókien celulozowych o właściwościach magnetycznych. W procesie wytwarzania włókien kompozytowych wykorzystano N-tlenek-N-metylomorfolinę jako rozpuszczalnik celulozy. Właściwości magnetyczne włókien wywołano przez wprowadzenie do roztworów celulozy materiałów magnetycznie twardych (stop Nd-Fe-B i ferryt baru) oraz magnetycznie miękkich (ferryt manganowo-cynkowy) w postaci proszku. Cząstki proszku były rozłożone równomiernie w całej objętości włókien (rys. 3). Stwierdzono, że taka modyfikacja powoduje obniżenie właściwości mechanicznych włókien (wytrzymałość i moduł Younga) (rys. 4), natomiast koercja otrzymanych materiałów, w postaci włókien o średnicy 30-50 [mikro]m, nie zależy od udziału domieszki (rys. rys. 6 i 9). Remanencja rośnie wraz ze zwiększeniem udziału materiału o właściwościach magnetycznych (rys. rys. 6 i 10). W przypadku domieszki miękkiego ferrytu wartość remanencji stanowi ułamek wartości równy jego udziałowi w kompozycie. W przypadku włókien domieszkowanych proszkiem Nd-Fe-B wartości remanencji były nieco niższe od obliczonych na podstawie jego udziału, prawdopodobnie z powodu reakcji domieszki z rozpuszczalnikiem celulozy.

EN

Processing method of composite ferromagnetic cellulose matrix fibres containing soft magnetic or hard magnetic powder has been developed. Soft and hard magnetic ferrites and Nd-Fe-B alloy have been used as a fibre components. Pure cellulose has been disolved in N-oxide-N-methylomorpholine and mixed with magnetic powders. Particles of powder are randomly and homogeneously distributed in fibres volume (Fig. 3). Tensile strength and Young's modulus decrease with increasing magnetic powder content (Fig. 4). The coercivity of composite fibres is equal to the coercivity of initial powder and does not depend on the powder content (Figs 6, 9). The remanence increases with increasing content of the magnetic material. In the case of soft ferrite, experimental values of the remanence are proportional to the ferrite content (Fig. 6). The remanence values for fibres containing Nd-Fe-B powder are lower then those calculated on the basis on Nd-Fe-B remanence and powder volume fraction (Fig. 10). This difference is probably caused by reaction of Nd-Fe-B powder with cellulose solvent.