Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Constitutive modelling and identification of parameters of 316L stainless steel at cryogenic temperatures

Ryś M.

Acta Mechanica et Automatica

|

2014

|

Vol. 8, no. 3

136--140

EN

In this work, a macroscopic material model for simulation two distinct dissipative phenomena taking place in FCC metals and alloys at low temperatures: plasticity and phase transformation, is presented. Plastic yielding is the main phenomenon occurring when the yield stress is reached, resulting in nonlinear response of the material during loading. The phase transformation process leads to creation of two-phase continuum, where the parent phase coexists with the inclusions of secondary phase. An identification of the model parameters, based on uniaxial tension test at very low temperature, is also proposed.

2

Analiza zjawiska wypierania prądu w silniku indukcyjnym pracującym w temperaturze kriogenicznej

Barański M.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2013

|

Nr 4(100), cz. 2

9--12

PL

W artykule przedstawiono polowy algorytm analizy sprzężonych zjawisk elektromagnetycznych, cieplnych i mechanicznych w silniku indukcyjnym. W rozważaniach uwzględniono skos żłobków, nasycanie się ferromagnetyka oraz wpływ temperatury na właściwości elektryczne, cieplne i magnetyczne materiałów. Opracowany na jego podstawie program obliczeniowy wykorzystano do analizy zjawiska wypierania prądu w prętach uzwojenia klatkowego wysokonapięciowego silnika indukcyjnego pracującego w warunkach kriogenicznych. Przedstawiono wybrane rezultaty badań oraz wynikające z nich wnioski.

EN

The paper presents an algorithm for transient FE analysis of coupled electromagnetic-thermal phenomena in a squirrel cage submerged motor working at cryogenic temperature. The non-linearity of the magnetic circuit, the movement of the rotor, skewed slots, and the influence of temperature on electric and thermal properties of the materials has been taken into account. Developed on the basis of presented algorithm a computer program used to analyze the phenomenon of current displacement in the rotor bars of high-voltage cage induction motor working in cryogenic. The results of the simulations are presented.

3

Influence of magnetic wedge on the characteristics of 3-phase high-voltage induction motor

Barański M.

Archives of Electrical Engineering

|

2007

|

Vol. 56, nr 2

173-182

EN

Influence of the magnetic wedge material permeability on basic parameters of a squirrel cage motor was analysed. The study was based on the field-circuit model of asynchronous machine. The algorithm for solving the equations of the model was discussed. In the analysis the nonlinearity of the magnetic circuit and skewed slots of the rotor have been taken into account. A four-pole, three-phase, 5500 V, 50 Hz, 875 kW induction motor has been considered. The electromagnetic torque and phase current time curves have been calculated. Selected results of simulation tests were shown.

PL

W pracy przedstawiono wpływ przenikalności magnetycznej klina na podstawowe charakterystyki wysokonapięciowego silnika indukcyjnego klatkowego. Rozważania przeprowadzono w oparciu o polowo-obwodowy model zjawisk. Omówiono algorytm rozwiązywania równań tego modelu. Przy analizie wybranych stanów pracy silnika uwzględniono nieliniowość obwodu magnetycznego oraz skos żłobków wirnika (model wielowarstwowy). Analizie poddano 4-biegunowy, 3-fazowy silnik o następujących parametrach U(N) = 5500 V, ∫N = 50 Hz, P(N) = 875 kW. Wyznaczono przebiegi momentu elektromagnetycznego i prądów fazowych. Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych.

4

Wpływ ciekłych gazów na izolację cewek silnika WN

Azarewicz S., Gaworska D., Koniarek J., Węgliński B

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 2

8-13

PL

Przedstawiono wyniki badań technoklimatycznych i elektrycznych materiałów izolacyjnych zastosowanych do konstrukcji cewek silnika pracującego w środowisku ciekłego gazu naturalnego LNG. Ze względu na środki bezpieczeństwa wybrane materiały izolacyjne, zamiast w atmosferze ciekłego gazu naturalnego, umieszczane były w dwóch środowiskach: ciekłego azotu LN2 - badanie narażeń termicznych oraz gazu LPG - badanie wpływu składu chemicznego. Przeprowadzone badania wykazały, że pod wpływem różnych współczynników rozszerzalności cieplnej poszczególnych warstw następuje rozwarstwianie się materiałów izolacyjnych Ergofol NKN i NEN dwustronny FpPuPpa. Rozwarstwienie zauważono również w przypadku materiałów Epoksterm 5, Reniikaflex, Conductofol po umieszczeniu ich w LPG. Zmiany te nie powodują zmniejszenia wytrzymałości elektrycznej na przebicie, jednak zmniejszają wytrzymałość mechaniczną materiałów. Ze względu na słabą adhezję niewskazane jest również stosowanie folii poliestrowej jako izolacji drutów nawojowych. Izolacja przewodów nawojowych stosowanych w urządzeniach pracujących w temperaturach kriogenicznych powinna być trwale zespolona z przewodem, w celu uniknięcia możliwości ich wzajemnego przemieszczania się.

EN

The paper presents the results of techno-climatic and electric research of the chosen insulating materials (Table 1) and of coils applied for a motor designed to work in LNG environment. Due to high work safety restrictions, the tests were taken in liquid nitrogen environment (instead of in LNG) which ensures cryogenic temperature, and concurrently in LPG environment, which has similar chemical composition to LNG (as far as the presence of compounds and not their percentage is concerned). The examined materials and coils underwent fixed thermal stress cycles. The run of one thermal stress cycle is presented in Figure 1. The samples were visually tested and the condition of their structure was photographically registered. The structure tests were registered prior to thermal stress cycles and following a certain number of tests. For the sake of insignificant changes in the examined structures after following stress cycles, photographic registration was done before and then after 1st, 10th, 20th, 60th, and 120th thermal stress cycle. No mechanical changes were noticed for most tested materials. The samples did not split, crack or chip; the thermal stress cycles, however, resulted in the change of the color of the insulation. This does not result from the change of their parameters but from multiple change of their environment: liquid nitrogen and air. Additionally, the placing of the samples in temperature of 393 K causes the resin to displace and the partially melted resin to accumulate locally. This phenomenon is particularly visible in Ergofol EW-2 and Ergofol W-2 samples (Fig. 2). Ergofol W-2/E and Ergofol W-2 samples are made from identical materials but they have different resins. In case of the former - epoxy-, while in the later one - polyurethane resin was used. In Ergofol W-2/E sample accumulation effect is unnoticeable, while in Ergofol W-2 - it is significant. It suggests that the selection of suitable resin for the insulating materials is very important. Unfortunately for Ergofol NKN and double sided NEN FpPuPpa materials, subsequent cycles resulted in unfavorable changes of their structure (Fig. 3). Following the 20th temperature stress cycle, the delamination of the laminations is visible, and air bubbles appear, decreasing the mechanical properties of these samples (Fig. 3d). Both Ergofol NKN and double sided NEN FpPuPpa contain Nomex polyamide paper which, following a subsequent number of cycles, undergoes further separation from the other layers in the tested samples. The changes presented did not cause the decrease of electrical strength of the insulating systems working in liquefied gasses but it can influence the mechanical strength significantly. During the test in LPG environment in Epoksterm 5, Remikaflex and Conductofol samples already after 1st cycle, delamination of subsequent layers of the tested materials structure is visible (Fig. 4). Tests in LPG point to the fact that each insulation utilizing epoxy resin will delaminate, if it had not been properly cured. Also, the fragments of coils with two different insulating structures were tested: 1) winding wire with polyester foil insulation, 2) winding wire with polyamide-imide resin (Thermex 200G2 1Daglas). The tests of cured fragments of coils shows that polyester foil is characterized by weak adhesion to copper bar and the next insulating layer (glass fiber braid) what causes its displacing within the coil (Fig. 6). In case of coil No. 2 (with enamel polyamide-imide resin insulation) this phenomenon is not visible (Fig. 7). Within the frame of electrical strength tests, each of the tested insulation samples underwent break-down strength tests, which consisted of a 10 kV voltage being applied to a single insulation layer in blade-plate system of reversed blade polarity. The electrical strength of the tested insulating materials following thermal stress cycles did not drop (resistivities of the examined samples exceed 10(12) [omega]). When the fragment of coil No. 1 is concerned, immersing winding in LN2 causes drop of circuit resistance that is probably caused by displacement of winding wire. In case of coil No. 2 the decrease of resistance is not observed.

5

Koncepcja i rezultaty laserowej obróbki powierzchniowej stopów aluminium o temperaturze kriogenicznej.

Serbiński W.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 6

434-437

PL

W pracy przedstawiono koncepcję procesu i efekt oddziaływania wiązki lasera na powierzchnię stopów aluminium o temperaturze kriogenicznej. Uzyskano wyraźną zmianę mikrostruktury stopów AlSi10Cu2Mg1Ni1 i AlSi13Mg1CuNi w obszarze oddziaływania wiązki lasera oraz gwałtownego chłodzenia. W rezultacie ukształtowano warstwę wierzchnią stopów aluminium o twardości kilkakrotnie wyższej od ich twardości konwencjonalnej. Stwierdzono, iż głębokość przetopionej warstwy przy ciągłej 1,2 kW mocy lasera CO2 i stałej średnicy wiązki maleje wraz ze wzrostem prędkości przesuwu obrabianego elementu względem nieruchomego laserowego źródła ciepła.

EN

The method and equipment for laser treatment of the aluminium alloys at the cryogenic temperature have been proposed. The influence of laser beam on the surface layer of the aluminium alloys at cryogenic temperature is observed. Significant changes in microstructures of AlSi10Cu2Mg1Ni1 and AlSi13Mg1CuNi alloys in the laser treated zone were obtained. The surface layers of the hardness 211+280 HV0,05, several times higher than after conventional heat treatment of the aluminium alloys, were created. It was found, that the depth of the remelted layer for the laser CO2 with a power of 1,2 kW and the stable laser beam diameter decreased together with increase of the motion velocity of the treated element relative to the immovable laser beam.

6

Problemy tarcia w warunkach próżni, temperatur kriogenicznych i wysokich naprężeń dociskających.

Piec Z., Nowacki J.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

454-456

PL

Wyniki badań procesów tarcia w warunkach próżni, temperatur kriogenicznych i wysokich naprężeń dociskających, jakie mogą występować na przykład w reaktorach termonuklearnych, wykazały, że dobrymi właściwościami ślizgowymi winny charakteryzować się powierzchnie pary ciernej pokryte powłoką z materiałów zawierającymi policzterofluoroetylen (PTFE). Powłoka taka zapewnia w wymienionych warunkach wymaganą wartość współczynnika tarcia (mi < 0,3), redukcję drgań i ciepła tarcia. Wytworzenie na powierzchni elementó w węzłów ciernych kompozytowej powłoki na osnowie żywicy fenolowej zbrojnej tkaniną z włókna szklanego i przędzy PTFE pozwoliło na połączenie wysokich właściwości antyadhezyjnych włókien PTFE z dobrymi własnościami mechanicznymi włókien szklanych. Celem przeprowadzonych eksperymentów była próba opracowania metodyki badań i określenie właściwości tribologicznych węzłów ciernych pokrytych kompozytową powłoką zawierającą PTFE we współpracy ze stalą nierdzewną AISI 316LN w warunkach nacisków powierzchniowych do 100 MPa, temperatur kriogenicznych 77K i próżni do 10 do -4 potęgi MPa.

EN

The magnet system of a typical fusion reactor contains interfaces between coils and structure where relative sliding motion occurs during operation. In order to make this sliding possible, low friction surfaces have been developed. The goal was to select interfacial materials to provide friction coefficients less than 0.3, which remain at this level during the maschine lifetime. This material must withstand cycling motion under pressures up to 100 MPa, at 77 K, and in a vacuum of 10 to the -4 Pa. In the described work, experiments were conducted to determine the friction coefficient and the wear of several low friction materials. The test rig consists of a cryogenic sample holder enclosed in vacuum chamber installed into a servo-hydraulic test machine. The friction coefficients have been measured cycling the samples (1960 square mm) for about 20 000 cycles at normal pressure up to 100 MPa, sliding speed of 0.1 m/min, at 77K, and under vacuum of 10 to the -4 Pa. The Fiberslip B40 (woven multifilament of PTFE and glass) was selected as the best candidate material. It exhibited a friction coefficient of approximetly 0,22.