Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza wpływu temperatury na proces stabilizacji magnetycznej magnesów w silniku synchronicznym magnetoelektrycznym

Barański M., Szeląg W.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2017

|

No. 91

227--238

PL

W artykule przedstawiono model polowo-obwodowy oraz opracowany na jego podstawie algorytm i oprogramowanie do analizy sprzężonych zjawisk elektromagnetycznych i cieplnych w silniku synchronicznym magnetoelektrycznym przystosowanym do rozruchu bezpośredniego. W modelu uwzględniono nieliniowość obwodu magnetycznego, wpływ temperatury na właściwości magnetyczne magnesów trwałych oraz na parametry elektryczne i cieplne zastosowanych materiałów. Opracowany algorytm i oprogramowanie wykorzystano do analizy wpływu temperatury i przepływu odziaływania twornika na proces stabilizacji właściwości magnetycznych magnesów podczas rozruchu silnika. Zaprezentowano wybrane rezultaty badań symulacyjnych oraz wynikające z nich wnioski.

EN

The paper presents the 2D field–circuit model and elaborated on the basis of this model the algorithm as well as a computer program for simulates coupled electromagnetic–thermal phenomena in a line start permanent magnet synchronous. The non–linearity of the magnetic circuit and the influence of temperature on magnetic properties of permanent magnets as well as on electric and thermal properties of the materials have been taken into account. Developed algorithm and the special software have been used to analyze the temperature influence and armature reaction on the process of magnets stabilization during start–up operation in considered motor. The selected results of the simulations and conclusions are presented.

2

Wpływ projektowanej zabudowy na warunki wiatrowe otoczenia na przykładzie inwestycji przy ul. Powązkowskiej w Warszawie

Poćwierz M., Gumowski K., Jóźwiak K., Piechna J.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2017

|

T. 9, nr 3

29--36

PL

Publikacja przedstawia wyniki badań aerodynamicznych osiedla zlokalizowanego przy ul. Powązkowskiej w Warszawie. Badania miały dać odpowiedź na pytanie - czy i w jakim stopniu projektowana na tym terenie zabudowa wpłynie na pogorszenie warunków swobodnego przepływu powietrza i jego napływu w dalsze rejony Warszawy, zmieniając w ten sposób układ istniejącej naturalnej wentylacji miasta oraz jak ukształtują się warunki wiatrowe na terenie planowanej zabudowy i w najbliższym jej otoczeniu. Badania eksperymentalne przeprowadzono w tunelu aerodynamicznym z odwzorowaną warstwą przyziemną dla ośmiu podstawowych kierunków wiatru. Odpowiedni profil prędkości i intensywności turbulencji otrzymano przez wprowadzenie do tunelu elementów zaburzających przepływ w postaci iglic i klocków, usytuowanych przed wymodelowaną zabudową analizowanego terenu. Badania eksperymentalne w tunelu aerodynamicznym przeprowadzono dwoma komplementarnymi metodami polowymi: wizualizacji olejowej i saltacji piasku. W celach porównawczych przeprowadzono również obliczenia numeryczne. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano barwne mapy obrazujące strefy o zróżnicowanych prędkościach przepływu, a więc o różnym komforcie wiatrowym oraz obrazy z dobrze zarysowanymi strefami wirowymi i z obszarami zastoju powietrza.

EN

This paper presents the results of aerodynamic research of the housing estate at Powązkowska street in Warsaw. The main purpose was to answer the question if planned buildings will affect the wind conditions in the surrounding area and further regions of the city. The experiments included oil visualizations and scour techniques were conducted in the wind tunnel, where the boundary layer was properly modeled. The appropriate mean velocity profile and turbulence intensity profile were obtained by inserting obstacles into the tunnel in order to disturb the flow and achieve an appropriate roughness at the ground level. These obstacles included spires and cubic blocks were placed at the bottom of the tunnel in the formation section, in the front of the model. The research in the tunnel was carried out for eight wind directions. The numerical simulation of the flow around buildings was also performed using FLUENT software. The images of flow with well-marked eddy zones and places of air stagnation and colorful maps showing the approximate distribution of velocities in the vicinity of the planned buildings were obtained.

3

Wyznaczenie optymalnych wymiarów cewki napędowej wyrzutni elektromagnetycznej

Kluszczyński K., Kroczek R., Domin J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2015

|

Nr 3 (107)

133--137

PL

W artykule przedstawiono metodykę wyznaczania optymalnych wymiarów geometrycznych cewki napędowej elektromagnetycznej wyrzutni cewkowej. Zaprezentowano matematyczny model polowy wyrzutni cewkowej oraz jego wykorzystanie w procesie projektowania modułu napędowego o zadanych prędkościach końcowych.

EN

The paper presents the methodology enabling us to determine optimal geometric dimensions of the coil in an electromagnetic coil launcher. The paper presents a mathematical field model of the electromagnetic coil launcher and its use in the designing the drive unit of with given final velocities.

4

Właściwości wirników zastosowanych w wysokoobrotowej hamownicy indukcyjnej

Kołodziej J., Kowol M.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2013

|

Nr 4(100), cz. 2

115--119

PL

W artykule zawarto analizę hamownicy wiroprądowej zaprojektowanej oraz wykonanej do badań silników elektrycznych wysokoobrotowych. Celem pracy, jest zbadanie wpływu budowy wirnika na charakterystykę mechaniczną hamownicy. Analizie poddano wpływ grubości wirnika oraz wprowadzenie warstwy powierzchniowej z materiału o znacznie większej przewodności – miedzi. Obliczenia przeprowadzono przy zastosowaniu trójwymiarowego nieliniowego modelu polowego. Wyniki obliczeń zweryfikowano na stanowisku pomiarowym.

EN

This paper investigates operation of a high-speed eddy-current brake designed and manufactured for testing high-speed electric motors. The system is modeled using a three-dimensional time-stepping nonlinear finite elements with the aim of assessing performance of different rotors. The rotor thickness and the impact of copper coating on the brake performance are analysed. The computations compare well with partial measurements carried out on the laboratory test-stand.

5

Optymalizacja maszyny tarczowej z magnesami trwałymi z wykorzystaniem metod polowych

Paplicki P.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2012

|

Vol. 66, nr 32, t. 1

146-151

PL

W artykule przedstawiono wybrane aspekty modelowania, symulacji oraz optymalizacji maszyn elektrycznych wzbudzanych od magnesów trwałych. Na przykładzie bezrdzeniowej maszyny tarczowej przedstawiono sposób tworzenia modelu polowego w programie Flux 3D oraz sprzęgnięcia modelu z programem GOT-It, CEDRAT New Optimization Tool. Przedstawiono wyniki optymalizacji jednokryterialnej z wykorzystaniem algorytmu adaptacyjnego. Analizie poddano wpływ parametrów geometrycznych na moment elekromagnetyczny maszyny. Przedstawiono model polowy maszyny tarczowej o optymalnych parametrach geometrycznych.

EN

The paper presents some aspects of modeling, simulation and optimization of the electrical machines excited by permanent magnets. For example the coreless disc-type machine a FEM model was created in Flux 3D, which was then coupled with the GOT-IT program, CEDRAT New Optimization Tool. The results of the mono-objective optimization using the adaptive algorithm were achieved. Analyzed the influence of geometrical parameters on the electromagnetic moment of the machine. The FEM optimized model of the disc-type PM machine by optimum geometrical parameters was presented.

6

Optymalizacja obwodu magnetycznego w silnikach reluktancyjnych ze strumieniem poprzecznym

Łukaniszyn M., Kowol M., Kołodziej J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 2

134-137

PL

W artykule przedstawiono optymalizację obwodu magnetycznego silników reluktancyjnych ze strumieniem osiowym, o budowie modułowej z wirnikiem zewnętrznym. Optymalizację przeprowadzono za pomocą algorytmu ewolucyjnego dostępnego w bibliotece programu Matlab oraz programu do obliczeń polowych - Flux3D.

EN

The paper presents new construction of the modular reluctance motor (Transverse Flux Motor) with an outer rotor. Due to change of the three-module motor magnetic circuit shape, the torque pulsa-tions are greatly reduced and the average electromagnetic torque is significantly increased. In particular, the main disadvantage of the two-module motor structure, that is a zero starting torque in some rotor positions, is eliminated by construction optimisation. A motor numerical model developed in the Flux3D program is coupled with a Matlab-based evolutionary algorithm used for optimisation of the magnetic circuit construction parameters. In the evolutionary algorithm six or seven parameters were taken into account. The elaborated algorithm is also connected with a database to limit the computation cost. Three objective functions were taken into account for the motor integral parameter improvement. Several computer simulations were carried out and the results were compared with those obtained for the previous prototype version of the motors.

7

Power station grounding grid design using field methods

Markiewicz P.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2009

|

z. 117

35-44

EN

The paper presents the methodology of designing grounding grids by means of a field model. The model has been created and implemented in ANSYS. The results have been compared with those obtained by analytical calculations or measurement.

PL

W referacie została przedstawiona metodologia projektowania uziomu w wykorzystaniem jego modelu polowego. Stworzony model został zaimple-mentowany do środowiska ANSYS. Uzyskane wyniki zostały porównane z uzyskanymi z obliczeń analitycznych lub pomiarów.

8

Zastosowanie algorytmu ewolucyjnego do optymalizacji obwodu magnetycznego silnika reluktancyjnego ze strumieniem poprzecznym

Kowol M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 3

100-102

PL

W artykule przedstawiono optymalizację obwodu magnetycznego silnika reluktancyjnego o budowie modułowej z wirnikiem zewnętrznym. Optymalizację przeprowadzono za pomocą algorytmu ewolucyjnego dostępnego w bibliotece programu Matlab oraz programu do obliczeń polowych - Flux3D.

EN

The paper presents an optimal design of the magnetic circuit of a transverse flux motor. A numerical model of the motor, developed in the Flux3D program, is coupled with a Matlab-based evolutionary algorithm for optimization of construction parameters of the magnetic circuit.

9

Zastosowania metod polowych w obliczeniach i projektowaniu wybranych konstrukcji maszyn elektrycznych

Staszewski P.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka

|

1999

|

z. 109

3-96

PL

Praca Jest podsumowaniem wieloletniego dorobku autora. Prezentuje także wyniki jego bieżących prac na temat zastosowań numerycznych metod analizy polowej w obliczeniach i projektowaniu maszyn elektrycznych. Zakres pracy obejmuje oryginalne zastosowania metod polowych do obliczeń strumieni magnetycznych i współczynników rozproszenia biegunów głównych maszyn prądu stałego, do doskonalenia konstrukcji wybranych przetworników elektromechanicznych z punktu widzenia uzyskania lepszych parametrów lub własności eksploatacyjnych oraz do analizy i syntezy obwodu magnetycznego niekonwencjonalnej maszyny elektrycznej na przykładzie silnika liniowego tubowego prądu stałego. Celem pracy jest: a) opracowanie polowych modeli lub koncepcji komputerowo wspomaganych numerycznych obliczeń i projektowania (CAD) wybranych, konwencjonalnych i niekonwencjonalnych przetworników elektromechanicznych, b) wykazanie przydatności metod numerycznej analizy polowej do przedstawionych zagadnień oraz c) wskazanie konstruktorom przykładów narzędzi obliczeniowo-projektowych w postaci pakietów programów. Obiektami badań są maszyny o rzeczywistej, nie uproszczonej strukturze geometrycznej i materiałowej wyprodukowane w przemyśle lub wykonane w Instytucie Maszyn Elektrycznych Politechniki Warszawskiej. Zastosowane modele i algorytmy obliczeń polowych sprowadzają się do zagadnień magnetostatycznych, nieliniowych, dwuwymiarowych, co jest wystarczające z punktu widzenia fizycznego charakteru rozpatrywaych zjawisk i realizacji postawionych celów. Stosowana w obliczeniach metoda elementów skończonych (MES) została potraktowana jako znany, zweryfikowany wielokrotnie instrument obliczeniowy. Główny nacisk położono na analizę zjawisk fizycznych, własności i charakterystyk eksploatacyjnych maszyn elektrycznych oraz opracowanie polowych modeli ich obliczeń i projektowania. Sformułowano również praktyczne dla konstruktora wnioski i zalecenia. Rozdział 2 zawiera przegląd literatury światowej w omawianej dziedzinie. Określono funkcje metod polowych w procesie obliczeń i projektowania maszyn elektrycznych. W rozdziale 3 przedstawiono polowy model obliczeń parametrów rozproszenia biegunów głównych w maszynie prądu stałego. Podano zależności strumienia magnetycznego i współczynnika rozproszenia biegunów głównych od prądu wzbudzenia i prądu obciążenia maszyny. Porównano wartości tych parametrów z wartościami obliczonymi wg zależności konwencjonalnych opartych na teorii obwodowej maszyn. W rozdziale 4 zaprezentowano polową metodę obliczeń charakterystyk eksploatacyjnych maszyny prądu stałego oraz polowy model kształtowania charakterystyki obciążenia tej maszyny przez modyfikacje konstrukcji. Zbadano wpływ stopnia namagnesowania obwodu magnetycznego, własności materiałów magnetycznych oraz geometrii strefy biegunowej na kształt charakterystyki mechanicznej silnika. Wskazano modyfikacje konstrukcji zapewniające stabilność charakterystyki mechanicznej w pełnym zakresie obciążenia silnika. Rozdział 5 jest poświęcony polowej analizie zjawisk w niekonwencjonalnym, otwartym obwodzie magnetycznym separatora elektrodynamicznego. Przedstawiono 3 modele obliczeń efektywnej głębokości żłobka wzbudnika separatora. Wskazano najbardziej użyteczny model obliczeniowy i określono efektywną głębokość żłobków. Rozdział 6 dotyczy zagadnień analizy i syntezy pola magnetycznego w silniku liniowym tubowym prądu stałego. Poddano analizie rozkład pola magnetycznego i obliczono charakterystykę siły rozruchowej prototypu silnika w zależności od położenia twornika. Następnie sformułowano zadania syntezy dla tego silnika z punktu widzenia uzyskania stałej siły rozruchowej, niezależnie od pozycji twornika. W rezultacie zaproponowano różne warianty konstrukcyjne silników - o jednym i dwóch kierunkach ruchu. Wskazano szczególnie zalecane, proste rozwiązania konstrukcyjne silników dla różnych rodzajów serwonapędów. Rozdział 7 zawiera podsumowanie wyników badań oraz wnioski i uwagi końcowe.

EN

This work sums up the author's attainment of many years and presents the results of his current research into the application of numerical methods of field analysis in the calculation and designing of electrical machines. The scope of this work outlines original applications of field methods for the calculation of a couple of magnetic flux and the dissipation coefficients of the main poles of DC machines, the improvernent in construction of the chosen electron echanical converters from the point of view of obtaining better parameters or better exploitation properties as well as the analysis and synthesis of the magnetic circuit of the nonconventional electrical machine on the example of DC tubular linear motor. The aims of the work are: a) the elaboration of the field models as well as the concepts of Computer Aided Numerical Calculation and Design (CANCD) of the chosen conventional and nonconventional electromechanical converters, b) showing the uscfulness of the numerical field analysis for the solution of the above mentioned problems and c) indicating sample calculation and design tools in the form of computer program packs to the constructor. The research subjects are the machines with a real, non-simplified geometrical and material structure, manufactured in industry or in the Institute of Electrical Machines at the Warsaw University of Technology. Applied models and fieid calculation algorithms can be brought to the magnetostatic, nonlinear 2D problems, which is sufficient from the point of view of the physical character of the analysed phenomena and the realisation of imposed aims. The Finite Element Method (FEM) applied in the calculations is treated as a well known calculation instrument which has been verified many times. The essence of the work is the analysis of the physical phenomena, the properties and operation characteristics of the electrical machines that have a complex geometrical and material structure as well as the elaboration of the field models of calculation and design for these machines. In the work attention is also paid to formulate practical conclusions and recomendations for designers. Chapter 2 contains a review of the literature that concerns the discussed domain. The functions of field methods in the process of calculation and design of electrical machines are defined. In Chapter 3 the field method for dissipation parameters of main poles of DC machine calculation is presented. The dependence of the magnetic flux and the dissipation coefficient of the main poles on field current and on load current are given. The values of these parameters are compared with the values that are calculated according to the conventional circuit theory formulae. In Chapter 4 field calculations of the operation characteristics of DC machine and the field model of its load characteristic shaping by construction modifications are presented. The influence of the magnetization level, the properties of the magnetic materials and the geometry of the pole zone on the mechanical characteristic shape of machine is examined. Modifications that lead to stability of the mechanical characteristic in the full range of machine load are pointed out. Chapter 5 is devoted to the field analysis of phenomena in the nonconventional, open magnetic circuit of an electrodynamic separator. Three models of calculation of the effective depth of a separator inductor slot are presented. The most useful calculation model is pointed out and effective slot depth is determined. Chapter 6 concerns the analysis and synthesis of the magnetic field in a tubular linear DC motor. An analysis of the magnetic field distribution and starting force calculations for the motor prototype in respect of the armature position is made. Next, the task of synthesis for this motor magnetic circuit, from the point of view of obtaining a constant starting force, independent of the armature position, is formulated. As a result different constructions for one and both movement directions are proposed. Simple constructional solutions for different kinds of servomotor drives are indicated. Chapter 7 contains a summary of research results and the final remarks.