Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Circular rotational field in dielectromagnetic

Janta T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 5

92-96

EN

In article example of dielectromagnetics cores working in circular rotational magnetic fields of electric converters are presented. The main advantage of dielectromagnetics can be naturally isotropy of magnetic cores but, in some solutions, profitable can be artificially prepared anisotropy properties. The characteristic with distribution of magnetic circular rotating field in dielectromagnetic made without additional anisotropy process is shown. The obtained measurement results of distribution of magnetic circular rotating field confirm the natural isotropy of dielectromagnetic.

PL

Przedstawiono przykłady magnetowodów pracujących w wirujących kołowych polach magnetycznych wykonanych z dielektromagnetyków. Główną zaletą dielektromagnetyków może być ich naturalna izotropia; natomiast w niektórych przypadkach może być wykorzystana sztucznie wytworzona anizotropia magnetowodu. Wyniki pomiarów właściwości magnetycznych dielektromagnetyku potwierdziły ich naturalną izotropię.

2

Dławik indukcyjny z proszkowym rdzeniem dielektromagnetycznym

Przybylski M., Ślusarek B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 10

124-126

PL

Dławiki indukcyjne, zwane też często cewką z rdzeniem ferromagnetycznym, mają szerokie zastosowanie w wielu urządzeniach elektronicznych, takich jak np. zasilacze, filtry częstotliwościowe. Ich rolą, m.in., jest ograniczenie poboru prądu zmiennego bez strat mocy. W referacie przedstawiono projekt i analizę dławika z rdzeniem ferromagnetycznym z dielektro-magnetyku o indukcyjności 6 mH, maksymalnym prądzie ok. 2 A. Zakres częstotliwość pracy dławika przy maksymalnym prądzie 2 A wynosi od 50 do 1000 Hz. W pracach projektowych założono, że rdzeń dławika wykonany zostanie z magnetycznie miękkiego proszku żelaza spajanego środkiem wiążącym. Opracowano dławik o założonych parametrach eksploatacyjnych. Badania modelu dławika umożliwiły weryfikację uzyskanych parametrów. W ramach przeprowadzonych badań modelu dławika przeprowadzono pomiary: indukcyjności i strat mocy w funkcji częstotliwości i prądu. Przeprowadzono pomiary temperatury rdzenia ferromagnetycznego i uzwojenia w zależności od czasu pracy dławika.

EN

nductors, also called choke coils, are widely applied in many electronic devices such as frequency filters or power supplies. Their purpose is, among other things, limiting changing currents with lower loss than is possible with resistors. The paper presents the design and analysis of an inductor with dielectromagnetic core with inductivity of 6 mH, and maximum current ca. 2A. The range of frequency at maximum current of 2A is 50 to 1000 Hz. For research purposes it was assumed that the core will be made of soft magnetic iron powder bonded by any binding agent. An inductor with parameters as assumed was designed. Comparison of inductors' assumed and received parameters was done. Inductances and iron losses versus current and frequency were measured. Measurements were also taken of the dielectromagnetic core's temperature, as well as of the temperature of winding.

3

Badania magnetoelektrycznych silników prądu stałego z proszkowym obwodem magnetycznym

Ślusarek B., Gawryś P., Przybylski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 12

105-108

PL

Producenci maszyn elektrycznych poszukują metod wytwarzania maszyn o lepszych parametrach eksploatacyjnych, ale także metod obniżania kosztów produkcji. W przypadku urządzeń z obwodami magnetycznymi możliwości takie daje zastąpienie klasycznego obwodu magnetycznego obwodem magnetycznym wykonanym z materiałów magnetycznych w formie proszków. W prowadzonych badaniach w komutatorowym silniku prądu stałego klasyczny obwód magnetyczny zastąpiono obwodem magnetycznym wykonanym metodą spajania proszków magnetycznych spoiwem. Przeprowadzone badania pokazały niewielkie zmiany parametrów eksploatacyjnych modeli silników w stosunku do silnika produkcyjnego z klasycznym obwodem magnetycznym.

EN

Producers of electric machines are looking for methods of manufacture machines with better operational parameters, but also reduction of production costs. In a case of devices with magnetic circuits application of powder magnetic materials can fulfil these needs. Research was done in a commutator DC motor PRMO 30-5D type. The classical magnetic circuit was replaced by a magnetic circuit manufactured by bonding magnetic powder with a binder in a solid material. Research showed little changes of parameters of designed DC motors in comparison with parameters of DC motor in production with a classical magnetic circuit.

4

Wpływ temperatury pracy na stratność dielektromagnetyków

Janta T.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 4

62-65

PL

Magnetyczne kompozyty proszkowe znajdują coraz szersze zastosowanie jako materiały magnetycznie czynne magnetowodów urządzeń elektrycznych. Ze względu na właściwości oraz prostą technologię szczególnym zainteresowaniem cieszą się dielektromagnetyki. Są to kompozyty proszkowe wykonywane z proszku magnetycznie miękkiego z zastosowaniem, oprócz innych domieszek, dielektryku stanowiącego najczęściej zarówno środek izolujący, jak i wiążący cząstki magnetycznie miękkie. W zastosowaniu tych materiałów istotna jest stałość parametrów magnetycznych i elektrycznych w czasie ich pracy oraz ich niezmienność pod wpływem warunków otoczenia (np. temperatury, wilgotności). Poznanie zmian pozwoli na odpowiednią korektę przy projektowaniu magnetowodów tak, aby zmiany te nie dyskwalifikowały urządzeń w trakcie ich eksploatacji. Zmiany zależą, miedzy innymi, od zastosowanej technologii, rodzaju zastosowanego proszku magnetycznie miękkiego, ilości i rodzaju użytego dielektryku, ilości i rodzaju ewentualnych domieszek i, w końcu, od czynnika narażającego. Wpływ ten znajduje swoje odzwierciedlenie w zmianie różnych właściwości, w tym właściwości magnetycznych, elektrycznych czy też mechanicznych. Stąd zależności te są trudne do jednoznacznego zbadania i opisania. Określono wpływ temperatury pracy magnetowodów wykonanych z dielektromagnetyków na ich stratność. Badane dielektromagnetyki znajdowały się w temperaturze 100°C przez 1 rok. Ich stratność porównano ze stratnością dielektromagnetyków przechowywanych przez ten sam czas w stałej temperaturze otoczenia 21°C oraz stałej wilgotności wynoszącej 55%. Zbadano dielektromagnetyki wykonane z proszku magnetycznie miękkiego ASC 100.29 domieszkowanego żywicą epoksydową Epidian 101 w ilości 0,1 oraz 0,2% wagowo. Schemat blokowy komputerowego systemu pomiarowego przedstawiono na rysunku 1. Zmierzone wartości stratości całkowitej oraz jej składowych: stratności z histerezy oraz z prądów wirowych przedstawiono w tabelach 1 i 2 oraz na rysunkach 2-4. Wykazano, że wpływ temperatury pracy dielektromagnetyków na ich stratność jest mały i korzystny z punktu widzenia ich zastosowania na magnetowody urządzeń elektrycznych - stratność całkowita maleje o około 1%. Świadczy to niewątpliwie o dobrej jakości zastosowanego proszku magnetycznie miękkiego, którego właściwości są stabilne w czasie oraz o wystarczającej, ochronnej warstwie cząstek żelaza wytworzonej przez zastosowany dielektryk.

EN

Magnetic powder composites find ever-wider use as active magnetic materials for magnetic cores of electric devices. Because of their properties and manufacturing technology, dielectromagnetics attract a great interest. They are powder composites made from soft magnetic powder with an admixture of, among others, dielectric in the form of resins, which both bind and isolate the soft magnetic particles. The properties of manufactured dielectromagnetics and their constancy over time as well as the influence of the operating conditions (e.g. temperature) or the medium (e.g. humidity) on them are the main factors, which determine the use of these materials. When the factors are examined and understood, it will become possible to design magnetic cores in such a way that the predictable changes in their properties will not disqualify the electric devices in the course of their service. In this paper changes in the lossiness of dielectromagnetics, made of soft magnetic powder ASC 100.29 with an admixture of epoxy resin Epidian 101 in the amount of 0.1 and 0.2% by weight, caused by working temperature are described. Dielectromagnetics for tests were compacted in form of ring samples with dimensions 50x60x5 mm. Applied compacted pressure was 800 MPa. Samples were cured at temperature 200°C in the resistance furnace in the course of 1 hour. The lossiness of dielectromagnetics of the specimens were tested after they were stored one year in ambient conditions at a constant temperature of 100°C and (comparative series) at a constant temperature of 21°C and a constant humidity of 50%. Block diagram of the computer system for lossiness measurements is presented in Figure 1. The density and total lossiness of tested dielectromagnetics at induction 0.5 T and 1 T for frequencies 50 Hz are shown in Table 1 and in Figure 2 (at B = 1 T). Distribution of lossiness for frequencies 50 Hz are presented in Table 2 and in Figures 3 and 4. Values of eddy current loss are very small, about 3% of hysteresis loss (Table 2). The research has shown that they increase by 14% (Fig. 4) does not essentially effect on total lossiness (Fig. 2). The effect of working temperature on the lossiness of the tested dielectromagnetics is small and profitable - the total lossiness decreased about 1% (Table 1, Fig. 2). This is a proof of the high quality of the soft magnetic powder and dielectric used whose properties remain stable over temperature.

5

Zastosowanie dielektromagnetyków i dielektromagnesów w wysokoobrotowych silnikach specjalnego przeznaczenia

Ślusarek B., Szeląg W., Długiewicz L., Gromek J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

Vol. 46, nr 12

70-72

PL

Głównym celem prowadzonych prac było opracowanie wysokoobrotowego silnika o wzbudzeniu magnesami trwałymi, przeznaczonego do napędu turbiny gazowej z zastosowaniem proszkowych materiałów magnetycznych, zarówno magnetycznie miękkich, jak i magnetycznie twardych. Zastosowanie tego typu materiałów spowodowało konieczność opracowania nowych metod projektowania jak i technologii wytwarzania tego typu silników elektrycznych.

EN

New powder magnetic materials allow changing of design and technology of manufacturing of electric machines. Such changes simplify technology and make production process less time consuming, reducing the production costs. Combination of advantages of powder magnetic materials together with modern computational methods creates new opportunity for designers and makes possible working out modern and effective electric machines. The main goal of presented research is working out the high speed motor excited with permanent magnets designed as drive of the gas turbine joining application of both soft and hard powder magnetic materials in one electric machine.

6

The influence of geometry on magnetic properties of dielectromagnetics

Gaworska D., Koniarek J., Węgliński B.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2004

|

Vol. 40, nr 15

182-187

EN

The influence of cross section size (in range of 10-50mm2) and geometry of magnetic cores made of dielectromagne and iron powders on their magnetic properties is presented in the paper. For this purpose, two kinds of iron powders v, different composition were measured in the range of frequencies 50 - 800Hz.

7

Wpływ rodzaju dielektryku na właściwości dielektromagnetyków

Janta T., Węgliński B.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 7

165-171

PL

Magnetyczne kompozyty proszkowe nabierają ostatnio szczególnego znaczenia jako materiały magnetyczne do wykonania magnetowodów urządzeń elektrycznych. Szczególnym zainteresowaniem, ze względu na ich właściwości, cieszą się dielektromagnetyki. W pracy przedstawiono zmiany wybranych właściwości mechanicznych, elektrycznych i magnetycznych dielektromagnetyków wykonanych przy zastosowaniu różnych rodzajów dielektryku, w postaci żywic epoksydowych, dodanych w ilości 0,5% wagowo. Wykorzystano dielektryki dotychczas niestosowane: Amicon SE 617, Araldit K-600 oraz używane: Epidian 101 oraz Epidian 101 rozpuszczony w acetonie w proporcji 10 ml/g żywicy. W celach porównawczych wykonano wypraski bez dodatku dielektryku z proszku żelaza, tego samego, który stanowił bazę dla prezentowanych dielektromagnetyków. Dielektromagnetyki do badań wykonano jako próbki pierścieniowe (toroidalne) o wymiarach średnica 50 x średnica 60x5 mm, prasowane pod ciśnieniem 800 MPa i utwardzane w temperaturze 200°C w ciągu 2 godzin. Największe wartości gęstości (rys. 2) uzyskano dla kompozytów wykonanych bez dodatku dielektryku, duże dla Amiconu i Epidianu rozpuszczonego w acetonie. Zdecydowanie największą wartość rezystywności (rys. 3) uzyskano dla dielektryku Epidian/aceton, co dowodzi równomiernego rozprowadzenia warstwy tego dielektryku na powierzchniach proszku żelaza. Jest to wiec efektywny sposób izolowania cząstek magnetycznych. Zastosowanie pozostałych dielektryków, które są w formie bardzo drobnego proszku, nie powoduje tak dobrej izolacji cząstek magnetycznych. Rezystywność kompozytu bez dielektryku jest oczywiście bardzo mała. Brak dielektryku powoduje, że wytrzymałość na zginanie (rys. 4) jest niewielka (rzędu 70 MPa). Największą wartość wytrzymałości (rzędu 120 MPa) uzyskano przy zastosowaniu dielektryku Epidian/Aceton, a klejący wpływ Aralditu jest niewielki (wytrzymałość około 80 MPa), co może być wynikiem większej wielkości ziaren proszku Aralditu niż pozostałych (Amicon i Epidian). Na rysunkach 5-8 przedstawiono rozdział strat dielektromagnetyków przy indukcji 0,5 oraz 1 T dla częstotliwości 50 i 200 Hz. Wartości stratności korespondują z rezystywnościami wykonanych kompozytów. Najniższą stratność uzyskano dla dielektryków z Amiconem, zaś nieco wyższą dla dielektryku Epidian/aceton. Generalnie wartości stratności dla różnych dielektryków niewiele różnią się od siebie. Przy wyższej indukcji (rys. rys. 7 i 8) różnice dla poszczególnych dielektromagnetyków zacierają się, zwłaszcza dla częstotliwości 200 Hz (rys. 8). Charakterystyki magnesowania (rys. rys. 9 i 10) wykazują praktycznie jednakowe przebiegi dla wykonanych dielektromagnetyków zarówno przy 50, jak i 200 Hz. Gorszą charakterystykę magnesowania posiada dielektromagnetyk z dodatkiem Epidian/aceton. Przebiegi charakterystyk magnesowania przekładają się na wartości przenikalności magnetycznej (rys. rys. 11-14). Badania wykazały, że w zakresie badanych częstotliwości 50:200 Hz rodzaj zastosowanego dielektryku nie ma znaczącego wpływu na właściwości magnetyczne dielektromagnetyków. Może mieć on wpływ na niektóre właściwości, np. wytrzymałość mechaniczną czy rezystywność.

EN

Magnetic powder composites gather lately special meanings as materials for magnetic cores of electric devices. Special interest is focused on dielectromagnetics. Changes of selected mechanical, electric and magnetic properties of dielectromagnetics, executed at use of different kinds of dielectrics are presented in the paper. Various epoxy resins in quantities 0.5% by weight were used as dielectrics. It includes: Amicon SE 617, Araldit K-600 and epoxy resin which was used up till now: Epidian 101 in powder form and as diluted in acetone in proportion 10 ml/g of resin. In comparative aims one executed compacts from iron powder without addition of dielectric. This iron powder was the same as used as a base for other presented dielectromagnetics. Dielectromagnetics for tests were compacted in form of ring samples with dimensions diameter 50 x diameter 60 x5 mm. Applied compacted pressure was 800 MPa and samples were cured at temperature 200°C in the course of 2 hours. The greatest values of density (Fig. 2) were obtained for composite executed without addition of dielectric. Quite large values one can observe for Amicon and Epidian resins diluted in acetone. Decidedly the greatest values of resistivity (Fig. 3) were obtained for Epidian in acetone. It proves uniform distribution of dielectric layers on surfaces of iron powder. Thus this is the most effective manner of magnetic particles insulating. Use of remaining dielectrics, which are in form of very tiny powder, does not cause so good insulation of magnetic particles. Resistivity of the composite without a dielectric is of course very small. Lack of a dielectric causes, that bending strength of such composite (Fig. 4) is not big (around 70 MPa). The greatest value of bending strength (around 120 MPa) was obtained at use Epidian in acetone. Sticking ability of Araldit is not satisfactory (bending strength about 80 MPa), what can be a result of greater sizes of its grains if compare with remaining dielectrics (Amicon and Epidian). Distribution of dielectromagnetics energy losses at induction 0.5 and 1 T for frequencies 50 and 200 Hz are presented in Figures 5-8. Values of losses correspond with resistivity of executed composites. The lowest losses were obtained for dielectromagnetics with Amicon, while a little bit higher for Epidian in acetone. Generally values of losses for different dielectrics little differ from oneself. At higher value of magnetic induction (Figs.7 and 8), differences of losses for tested dielectromagnetics wear away, especially for frequencies 200 Hz (Fig. 8). Magnetization characteristics (Figs.9 and 10) show practically similar, if not saying identical courses for executed dielectromagnetics, both at 50 and 200 Hz. Worse characteristic exhibits dielcctromagnetic with addition of Epidian in acetone. Courses of magnetizing characteristics translate oneself on values of permeability (Figs 11-14). Research showed that, within the range of examined frequencies 50:200 Hz, kind of applied dielectric does not have significant influence on magnetic proprieties of tested dielectromagnetics. It can have more essential influence on such proprieties as mechanical strength or resistivity.

8

Wpływ obróbki cieplnej na stratność dielektromagnetyków

Janta T., Węgliński B.

Kompozyty

|

2002

|

R. 2, nr 3

91-96

PL

Przedstawiono zmiany stratności dielektromagnetyków, będące wynikiem obróbki cieplnej w zakresie temperatur 180:1000 stopni C. Zbadano właściwości fizyczne i magnetyczne dielektromagnetyków. Przeprowadzono rozdział strat mocy na straty z histerezy i z prądów wirowych oraz przedstawiono ich zmiany pod wpływem zastosowanej obróbki cieplnej. Celem pracy jest wykazanie, że przeprowadzenie obróbki cieplnej dielektromagnetyków w zakresie temperatury I rekrystalizacji żelaza, to jest około 800°C, korzystnie wpływa na zmniejszenie ich strat z histerezy. Ponieważ stosowane dotychczas dielektryki nie wytrzymują tak wysokich temperatur obróbek cieplnych, zastosowano niekonwencjonalny dielektryk, którym był dyspersyjny proszek tlenku aluminium (Al2O3).

EN

Dielectromagnetics find more and more attempts of applications on magnetic cores of electrical devices. Profitable for their uses enlargements is, among other things, diminution of their losses and improvement of other magnetic parameters essential for definite application. Comparison of losses of classical dielectromagnetics and of electrical sheets, at frequencies 50 Hz, is unprofitable for dielectromagnetics. Proportions these of losses change however with frequency. Losses of dielectromagnetics and of electrical sheet become even at frequencies of work of magnetic cores carrying out about 400 Hz. Research showed, that in case when epoxy resin is used as a dielectric, principle part of a dielectromagnetic losses (about 90%) are hysteresis loss, while eddy current loss are resoluteness lower. Well-founded is so endeavor to diminution, as of essential, loss from hysteresis. On magnitude of these losses, in considerable degree, have influence mechanical stresses introduced into soft magnetic particles during compacting of a magnetic core. Transferring technology of electrical sheets to dielectromagnetics one can accept, that thermal treatment, removing unprofitable results these stresses should drive to diminution of hysteresis loss. Temperature of proposed thermal treatment is connected with temperature of first recrystallization of iron and contains oneself in borders 550:8500C. Lower temperatures of recrystallization will demand usage of longer times. Unfortunately, dielectrics used at present in dielectromagnetics, are mostly organic (epoxy, phenol resins, etc.) do not hold out temperatures required to recrystallization. Aim of presented research is to proof that recrystallization treatment drives to profitable diminution of hysteresis loss. Its application requires however use of dielectric resistant to applied temperature of recrystallization. Aluminum oxide (Al2O3) in dispersion form was used as dielectric. Dependence of hysteresis loss on temperature of thermal treatment for different dielectric content is presented in Figure 8. One can observe distinct dependence of hysteresis loss on temperatures of treatment for all examined dielectric contents. Courses of hysteresis loss of dielectromagnetics after thermal treatment have distinct minimum at temperatures about 700°C. This justifies advisability of thermal treatment application for diminution of value of dielectromagnetics losses. Effect of lowering of hysteresis loss is diminished in relation to what could be reached. This testifies lowering of resistivity executed dielectromagnetics with increase of thermal treatment temperature (Fig. 3). This is probably caused by effect of aluminum diffusion into magnetic particles of iron. Such diffusion drives to changes of structure of iron and in effect to its magnetic hardening, what is univocal with enlargement of hysteresis loss. Two basic effects overlap so on oneself during thermal treatment: diminution of hysteresis loss in consequence of removals of mechanical stress, and enlargement of this loss in consequence of mentioned diffusion leading to magnetic hardening of particles. At first influence of first effect checks the weight, because in temperatures about 700°C steps out minimum of hysteresis loss (Fig. 8). In higher temperatures second effect begins to check the weight and hysteresis loss grows. This is logical, because use of higher temperature than temperature of recrystallization should not to have influence on further magnetic improvement of iron particles, instead intensity of diffusion grows together with increase of temperature. Obtained courses of curves, shown in Figure 8 confirm this reasoning. On mentioned earlier these two effects overlaps greater magnetic charge of iron particles at greater content of dielectric. It causes increase of hysteresis loss due to higher magnetic induction in iron particles. In effect hysteresis loops have greater surface, what is univocal with greater hysteresis loss. Obtained results justify investigative works leading to elaboration of dielectric which could be able to withstand, without destruction and influences on magnetic particles, temperatures of recrystallization of used magnetic powder, for iron this is about 700°C.