Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  przetwornik elektromagnetyczny
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej elektromagnetycznego przetwornika energii przeznaczonego do zasilania obrotowego tłumika magnetoreologicznego (MR). Opisano budowę i działanie przetwornika. Wyznaczono rozkład indukcji pola magnetycznego w przetworniku i siłę elektromotoryczną indukowaną w jego uzwojeniu. Obliczono przebiegi czasowe napięcia, prądu i mocy chwilowej w obwodzie zakładając, że cewka sterująca tłumika MR jest reprezentowana przez dwójnik RL. Wyznaczono zależności prądu i mocy przetwornika od prędkości obrotowej. Wyniki analiz numerycznych potwierdzono przeprowadzając badania doświadczalne przetwornika.
EN
The article presents a numerical analysis of an electromagnetic energy converter designed to power a magnetorheological damper (MR). It describes the construction and the operation of the converter. The distribution of the magnetic field in the transducer and the electromotive force induced in its coil were determined. The time patterns of voltage, current and instantaneous power in the circuit were calculated assuming that the control coil of the MR damper was represented by a two-terminal circuit RL. Moreover, the current and the power of the transducer were determined versus the rotary speed. Numerical results were confirmed in the simulations the experimental tests.
PL
W artykule przedstawiono dyskusję możliwości wykorzystania w algorytmie pomiarowym przepływomierza elektromagnetycznego energii oddawanej przez cewkę w procesie impulsowego pobudzania. Jego celem było zbadanie wpływu wartości pojemności w proponowanym układzie rozładowania na wyniki szacowania prędkości przepływu cieczy.
EN
The paper presents the discussion on the possibility to improve the measuring algorithm with the use of the energy dissipated by the coil during the process of its pulse excitation. The main objective was to check the influence of the value of the capacity in the proposed circuit responsible for the energy dissipation on the results of flow velocity estimation.
3
Content available remote Przegląd metod zasilania alternatywnego w bliskim otoczeniu człowieka
PL
W niniejszym artykule przedstawiono analizę technik przetwarzania energii rozproszonej na elektryczną, stanowiących alternatywę dla konwencjonalnych metod zasilania układów elektronicznych. Zaprezentowano i omówiono cztery komercyjnie dostępne typy przetworników, dających możliwość pozyskiwania i przetwarzania energii obecnej w bliskim otoczeniu człowieka. Do badań wybrano konwerter piezoelektryczny, termoelektryczny oraz dwa przetworniki elektromagnetyczne pracujące w różnych zakresach długości fali, wraz z dopasowanymi do nich układami przetwornic. W przypadku każdego z nich wyznaczono parametry wyjściowe tj. napięcie, moc, rezystancję oraz obciążalność prądową. Zweryfikowano również zdolność testowanych źródeł do zasilania i utrzymania ciągłej pracy mikroprocesorowego układu pomiarowego opartego na procesorze ARM Cortex M3. Przetwornikami charakteryzującymi się największymi wartościami mocy wyjściowej, w zakresie 120-180 μW, okazały się przetwornik piezoelektryczny oraz termogenerator.
EN
The paper presents analysis of different energy harvesting techniques being an alternative to conventional methods of powering electronic devices. Four, commercially available, types of transducers allowing to harvest and further convert energy that exists in close proximity to humans have been described and discussed. Piezoelectric, thermoelectric and two electromagnetic transducers, working for different wavelength range, together with matching voltage converter systems have been selected for experiments. For each of them output parameters, namely, voltage, power, resistance and overload have been determined. The ability of tested sources to power and maintain continuous operation of measuring system based on microprocessor ARM Cortex M3 has been verified. Transducers characterized by the highest values of output power, in the range of 120- 180 μW, were piezoelectric and thermoelectric converters.
EN
Special device – electromagnetic transformer of mechanical energy into heat (ETMEH) is assigned for use in low-power autonomous wind turbines with a vertical axis of rotation (VAWT) in order for further accumulation generated from wind energy as heat. According to the results of mathematical modeling of electromagnetic and thermal processes was made a sample of ETMEH and have been carried out his experimental investigations, which have confirmed the adequacy of the developed models. The criterion was formed and a number of optimization tasks were solved, which resulted in received parameters for the number of ETMEH sizes with power up to 10 kW.
PL
Urządzenie specjalne – przetwornik elektromagnetyczny energii mechanicznej na ciepło (EPMEC) powołany do stosowania w autonomicznych siłowniach wiatrowych niskiej mocy o pionowej osi obrotu oraz dalszego gromadzenia generowanej z wiatru energii w postaci ciepła. Na podstawie wyników modelowania matematycznego procesów elektromagnetycznych i cieplnych wykonany makiet EPMEC, na którem przeprowadzono badania eksperymentalne, które potwierdziły słuszność opracowanych modeli. Założony kryterium i są rozwiązane szereg problemów optymalizacyjnych, w wyniku których otrzymano parametry dla szeregu opcji EPMEC o mocach do 10 kW.
EN
Calculation of the primary inductive converter with magnetic core is problematic because of the difficulty in determining the various fluxes inside and outside the magnetic core. Observance of certain requirements for structural and scheme-related decisions makes is possible to substantially simplify theoretical expressions for description of work in such type of converters. The paper presents problems in the theory, design, and schematic layout of universal surface sensor with magnetic core, used for controlling wall thickness in tubular conductive products. The proposed construction of the sensor will allow using it to control wall thickness in a wide assortment of pipes.
PL
Obliczenie podstawowego przetwornika indukcyjnego z rdzeniem magnetycznym jest problematyczne z powodu trudności w określeniu wewnętrznych i zewnętrznych strumieni rdzenia magnetycznego. Stosowanie pewnych wymagań dotyczących struktury i schematu przetwornika umożliwia zasadnicze uproszczenie teoretycznych wyrażeń opisujących pracę tego typu przetworników. Artykuł przedstawia problemy teorii i projektowania oraz schematyczny układ uniwersalnego czujnika powierzchni z rdzeniem magnetycznym stosowanego do kontroli grubości ścian elektro-przewodzących wyrobów rurowych. Proponowana konstrukcja czujnika pozwoli na zastosowanie go do szerokiego asortymentu rur.
PL
Artykuł przedstawia dyskusję problemu pomiaru prędkości przepływającej cieczy w kanale otwartym z wykorzystaniem metody elektromagnetycznej. Jego celem było opracowanie procedury kształtowania przebiegu czasowego pola magnetycznego, wymaganego przez przyjęty algorytm estymacji. Procedura uwzględnia obecność rzeczywistych układów w torze przetwarzania i oferuje możliwość wyznaczenia dowolnych kształtów składowych sygnału użytecznego.
EN
The paper presents some aspects of liquid flow measurement in open channel, with the use of electromagnetic method. The main objective was to work out a procedure to form the waveform of the magnetic field, required by the estimation algorithm. The presence of real components in the measurement system was taken into consideration. The resulting procedure provides the possibility to create any shape of the desired output signal.
PL
Artykuł przedstawia dyskusję problemu pomiaru prędkości przepływającej cieczy w kanale otwartym z wykorzystaniem metody elektromagnetycznej. Jego celem było opracowanie metodyki eksperymentu i przetwarzania danych oferujących wyznaczenie charakterystyki przetwarzania opracowanego przez autorów przetwornika oraz możliwość oszacowania niepewności pomiaru prędkości przepływu w kontekście obowiązujących zaleceń normatywnych.
EN
The paper presents the discussion of the problem of the flow velocity measurements in open channels with the use of the electromagnetic method. The scope was to develop a methodology of experiments and data processing for finding both, the input-output characteristics and the uncertainty formulas for an electromagnetic sensor made by authors. The methodology should respect the current normative recommendations.
8
Content available remote Moment zaczepowy w obrotowym przetworniku elektromechanicznym
PL
Artykuł dotyczy analizy numerycznej momentu zaczepowego obrotowego przetwornika elektromechanicznego w stanie ustalonym. Przedstawiono wyprowadzenie wzoru na moment zaczepowy, budowę przetwornika i wyniki obliczeń indukcji magnetycznej, siły elektromotorycznej, momentu zaczepowego przetwornika oraz napięcia i natężenia prądu w stanie obciążenia przetwornika cewką sterującą obrotowego tłumika MR.
EN
The numerical study investigates the cogging torque in an electromechanical transducer with rotary motion in steady state. The formula for cogging torque calculation is provided, the structure of the transducer and results of numerical calculations of magnetic flux density, electromotive force, cogging torque, voltage and current in the transducer loaded with the rotary MR damper’s control coil are given.
PL
Praca dotyczy badań symulacyjnych układu redukcji drgań z tłumikiem magnetoreologicznym (MR) i przetwornikiem elektromagnetycznym. Przedstawiono model Spencera tłumika MR przy zmiennym polu magnetycznym oraz model przetwornika elektromagnetycznego. Opisano wyniki symulacji układu redukcji drgań w trzech konfiguracjach (pasywnej, ze sprzężeniem zwrotnym oraz zasilanego energią odzyskaną z drgań obiektu) dla obiektu o jednym stopniu swobody.
EN
The paper concerns simulation analysis of vibration reduction system for one degree-of-freedom object, equipped with a magnetorheological (MR) damper and an electromagnetic transducer. The MR damper's Spencer model for fluctuating magnetic fields and the model of the electromagnetic transducer are described. Results of simulations for three system configurations: passive, feedback, and the one powered by the energy extracted from the vibrating object are provided.
PL
W pracy opisano budowę i podano parametry dwóch elektromagnetycznych przetworników energii drgań do zasilania amortyzatora magnetoreologicznego (MR). Omówiono wyniki obliczeń numerycznych pola magnetycznego oraz wyniki badań laboratoryjnych obu przetworników.
EN
The paper presents structure and parameters of two electromagnetic vibration power transducers for powering a magnetorheological (MR) shock absorber. Selected results of numerical calculations of magnetic field in transducers and results of laboratory tests are discussed.
11
EN
Purpose: The continuous casting process is controlled automatically because various sensors and control units are connected to the mold and lower tundish roll. The solidification point in the process has a major factor on the quality of products, but the point has been predicted depending on the inaccurate calculated results from a computer simulation until now. Therefore, the objective of this paper is to develop the EMAT sensors for the measurement of the solidification point made by a through transmission technique based on the relationship between ultrasonic speed and measured temperature. Design/methodology/approach: The EMAT sensor is composed of an Elongated Spiral (ES) forming an eddy current and a permanent magnetic core generating a static magnetic field. ES coils of the sensor to measure 0.08mm, 0.2mm and 0.45mm as solidification points were employed respectively. Probes for receiving and transmitting which included 4 permanent magnets measuring 5 x 5 x 10mm, were placed together in one unit. Each coil was used to magnetic cores measuring 0.08mm and 0.45mm wound around it forty three times. The AI 75 x 75mm and 75 x 100mm simulators to identify whether the solidification point can be detected using an EMAT sensor, were machined with 2mm, 4mm, 8mm, 16mm and 32mm holes in diameter respectively. Findings: The electromagnetic interaction decreases in a high sphere of lift-off. Solidification point in a continuous casting processing could be detected through a series of tests with the use of a fabricated probe and the amplitude extent of ultrasonic wave decreases as the hole diameter of the simulators increases, Furthermore, the sensor developed is useful for measuring things such as lift-off. Research limitations/implications: A considerable amount of time and energy for miniaturization of the sensor and construction of an on-line system for a field installation should be saved by reducing mistake ratio and curtailing unnecessary processes. Originality/value: The solidification point in a continuous casting processing could be detected through a series of tests with the use of the developed EMAT sensor.
PL
W artykule przedstawiono ciecze reologiczne o właściwościach sterowanych polem magnetycznym oraz wskazano ich zastosowania w przetwornikach elektromagnetycznych. Zaprezentowano przetworniki opracowane na Politechnice Poznańskiej. Do analizy stanów pracy przetworników z cieczą magnetyczna zaproponowano model polowy nieustalonych zjawisk sprzężonych: elektromagnetycznych, hydrodynamicznych, cieplnych oraz mechanicznych. Przedstawiono opracowany algorytm i program symulacji zjawisk sprzężonych w hamulcach magnetoreologicznych. Zaprezentowano wybrane wyniki symulacji i badań hamulca modelowego.
EN
The paper deals with magnetic fluids whose properties change in the presence of a magnetic field and shows how they can be applied in electromagnetic transducers. The electromagnetic brakes and dampers with magnetorheological fluid made in Poznań University of Technology has been shown. A field model of coupled electromagnetic, hydro-dynamic, thermodynamic and mechanical motion phenomena in brake with magnetic fluid is presented. The numerical implementation of the mathematical model is based on the finite element method and a step-by-step algorithm. Saturation, eddy currents, rotor movements, non-linear properties and the flow of the fluid have been taken into account. A computer program based on this algorithm was used to simulate the transients in a prototype of magnetorheological brake. The results of the calculations and measurements are presented.
13
Content available remote A study on electromagnetic transducers for the continuous casting process
EN
Purpose: One of the areas in the continuous casting process that has not been definitively instrumented is a method for reliably locating the part of a continuously cast strand that remains liquid for a period after the outer portion has solidified. Therefore, this paper is focused on the measurement of the solidification point made by a through transmission technique based on the relationship between ultrasonic speed and measured temperature using an EMAT sensor. Design/methodology/approach: An EMAT (Electro Magnetic Acoustic Transducer) has been designed and fabricated with an elongated spiral coil and a permanent magnetic core. Al75×75mm and 75×100mm simulators with 2, 4, 8, 16 and 32 mm holes were produced and demonstrated that the location of the final solidification point during the continuous casting process can be monitored using a 1.0 MHz frequency. Findings: The solidification point in a continuous casting bloom could be detected through a series of tests with the use of a fabricated probe and the amplitude extent of ultrasonic wave decreases as the hole diameter of the simulators increases. Furthermore, through a test of lift-off effect it was found that the extent of amplitude decreases as lift-off increases, thus one of the most important factors for a field application. Research limitations/implications: As cutting speed and cutting length can be predicted from a miniaturization of the sensor and construction of an on-line system for a field installation, a considerable amount of time and energy can be saved by reducing mistake ratio and curtailing unnecessary processes. Originality/value: The measured ultrasonic waves allow for prediction of the casting speed necessary to correctly locate the liquid core and thereby maximize the benefits of soft reduction and the productivity of the machine.
14
Content available remote Characteristics of electromagnet energy converters with permanent magnets
EN
The paper points out the energy, coenergy, flux linkage and magnetic force functions as characteristics specifying all properties of en electromagnet converter. Different formulations for energy and coenergy functions are presented and compared. Relations between different characteristics are developed and illustrated with two simplified examples of electromagnet actuators.
PL
W artykule przedstawiono funkcje stanu energii, strumienia skojarzonego i siły elektromagnesu jako charakterystyki określające jego wszelkie właściwości jako elektromechanicznego przetwornika energii. Podano i porównano ze sobą dwa sposoby określania funkcji energii i koenergii. Związane z tym relacje pomiędzy różnymi charakterystykami zostały zilustrowane analizą uproszczonych, idealizowanych modeli elektromagnesów z magnesem trwałym.
EN
The paper deals with the problem of electromagnetic field analysis for linear, cylindrical and spherical electromechanical converters taking into account region anisotropy. The electromagnetic field is determined analytically with the help of separation method for each problem. The boundary conditions are formulated for electromechanical converters linear, cylindrical and spherically shaped. The results obtained can be used as test tasks for electromagnetic field numerical analysis and force/torque calculations (part II).
PL
Artykuł przedstawia rozwiązania analityczne pola elektromagnetycznego dla przetwornika elektromechanicznego o symetrii liniowej, cylindrycznej i sferycznej z uwzględnieniem anizotropii środowiska. Analityczne rozwiązania równań pola elektromagnetycznego uzyskano korzystając z metody separacji zmiennych. Sformułowano warunki brzegowe oraz przedstawiono rozwiązania problemów. Wyniki analizy pola elektromagnetycznego mogą być wykorzystane do oceny rozwiązań numerycznych oraz zostaną wykorzystane do obliczenia sił i momentów elektromagnetycznych (część II).
PL
W artykule przedstawiono algorytm analizy dwuwymiarowego nieustalonego pola magnetycznego w przetwornikach elektromagnetycznych z uwzględnieniem zjawiska histerezy. Do wyznaczania rozkładu i przebiegu pola wykorzystano metodę elementów skończonych oraz metodę kolejnych kroków czasowych. Zjawisko histerezy odwzorowano za pomocą modelu Preisacha. Opracowany program komputerowy wyznaczania rozkładu pola z uwzględnieniem zjawiska histerezy wykorzystano do symulacji wymuszanego napięciowo pola magnetycznego w osiowosymetrycznym dławiku kubkowym.
EN
In the paper the algorithm of the electromagnetic field analysis in electromagnetic converters has been presented. The phenomenon of hysteresis has been taken into account by means of the B oriented Preisach model. For analysis of the electromagnetic field the finite element method and step by step algorithm have been used. The elaborated program has been used for simulation voltage-excited electromagnetic field in the axisymmetrical reactor with the ferrite core.
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.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.