Study of physical processes in laminated magnetic cores of electric machines

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorChumak, V. V.
dc.contributor.authorKovalenko, М. А.
dc.contributor.authorTrotsenko, Y. O.
dc.contributor.authorIhnatiuk, Y. S.
dc.contributor.authorStulishenko, A. S.
dc.date.accessioned2023-04-13T08:06:03Z
dc.date.available2023-04-13T08:06:03Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractThe aim of the work is to use fast-moving processes to detect defects in the interlayer insulation of laminated magnetic cores of electric machines. Damages of interlayer insulation causes increased eddy currents as a result of increased losses and integral local overheating in the magnetic core. The article develops a mathematical field model of induction distribution in a toroidal toothed magnetic core of a 0.37 kW 4AA63V4U3 asynchronous motor when superimposed on the back of the core of the power winding powered by a high frequency voltage source in the given range. An experimental study of losses in the magnetic core and the distribution of eddy current losses and magnetization reversal (hysteresis) were carried out. When designing an electric machine, its performance, optimum operating conditions, thermal state and many other factors are calculated using the nominal values of the parameters of steel, windings and all materials used in the machine. However, these materials do not always have the declared characteristics and quality. For example, in the manufacture and stamping of electrical steel sheets, it experiences a significant level of influence, which in a certain way affects its characteristics. In addition, even if one assume that during production all the stages of manufacturing the material came flawlessly, the state and, as a result, the parameters of the materials and the electric machine as a whole change during operation as a result of emergencies or even simple aging and wear. Therefore, given these facts, it becomes clear that during planned or unplanned repairs it makes sense to check the condition of materials, insulation, since the allowable loads, temperature conditions, etc. depend on their condition. In particular, the state of the magnetic core largely determines the temperature around the conductors in the grooves and, as a result, determines how long the winding will actually last, in contrast to the specified service life and the rated power at which this electric machine should be used. The concept of the state of the magnetic core can be divided into the state of electrical steel and the state of its insulation. The first component changes rather little during operation and is generally caused by the "aging" of the steel, except for any serious damage as a result of faults, but it can be damaged during manufacture. But it is the second component that is significantly influenced during operation and significantly determines the quality of the magnetic core as a whole.uk
dc.description.abstractotherМетою роботи є використання швидкоплинних процесів для виявлення дефектів міжлистової ізоляції шихтованих магнітопроводів електричних машин. Порушення міжлистової ізоляції викликає підвищені вихрові струми як наслідок підвищені втрати та інтегральні то локальні перегріви в тілі магнітопроводу. В статті розроблено математичну польову модель розподілу індукції в тороїдальному зубчастому магнітопроводі асинхронного двигуна серії 4АА63В4У3 0,37 кВт при накладенні на спинку осердя силової обмотки яка живиться від джерела напруги високої частоти в заданому діапазоні. Проведено експериментальне дослідження втрат в магнітопроводі і розподіл втрат на вихрові струми та на перемагнічування (гістерезис). При проектуванні електричної машини її робочі характеристики, оптимальні режими роботи, тепловий стан та багато інших факторів розраховуються використовуючи номінальні значення параметрів сталі, обмоток та загалом усіх матеріалів, які використовуються у машині. Проте, ці матеріали не завжди мають заявлені характеристики і якість. Наприклад під час виготовленні та штампування листів електротехнічної сталі вона зазнає значного рівня впливу, який певним чином впливає на її характеристики. До того ж, навіть якщо припустити, що під час виробництва всі етапи виготовлення матеріалу прийшли бездоганно, стан і як наслідок параметри матеріалів та електричної машини в цілому змінюються під час експлуатації в результаті аварійних ситуацій або навіть простого старіння і зносу. Тож зважаючи на ці факти, стає зрозуміло, що під час запланованих чи незапланованих ремонтних робіт має сенс перевіряти стан матеріалів, ізоляції, оскільки від їх стану залежить допустимі навантаження, температурний режим і т.п. Зокрема стан магнітопроводу значною мірою визначає температуру навколо провідників в пазах і як результат визначає скільки реально прослужить обмотки на відміну від зазначеного терміну експлуатації та номінальної потужності на якій варто використовувати цю електричну машину. Поняття стан магнітопроводу можна розділити на стан електротехнічної сталі та стан її ізоляції. Перша складова досить слабо змінюється під час експлуатації та загалом викликана “старінням” сталі якщо не брати до уваги якісь серйозні пошкодження в результаті аварійних ситуацій, проте вона може бути порушена під час виготовлення. А ось саме друга складова зазнає значного впливу під час експлуатації і значним чином визначає якість магнітопроводу в цілому.uk
dc.format.pagerangeС. 37-43uk
dc.identifier.citationStudy of physical processes in laminated magnetic cores of electric machines / V. V. Chumak, М. А. Kovalenko, Y. O. Trotsenko, Y. S. Ihnatiuk, A. S. Stulishenko // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2021. – № 4. – С. 37-43. – Бібліогр.: 12 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2021.257267
dc.identifier.orcid0000-0001-8401-7931uk
dc.identifier.orcid0000-0002-5602-2001uk
dc.identifier.orcid0000-0001-9379-0061uk
dc.identifier.orcid0000-0002-4675-8728uk
dc.identifier.orcid0000-0001-9982-9246uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/54555
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofЕнергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал, 2021, № 4uk
dc.subjectelectric machineuk
dc.subjectmagnetic coresuk
dc.subjecteddy current lossesuk
dc.subjectmagnetic fluxuk
dc.subjectелектрична машинаuk
dc.subjectмагнітопровідuk
dc.subjectвтрати на вихрові струмиuk
dc.subjectмагнітний потікuk
dc.titleStudy of physical processes in laminated magnetic cores of electric machinesuk
dc.title.alternativeДослідження фізичних процесів в шихтованих магнітопроводах електричних машинuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
eete2021-4_p37-43.pdf
Розмір:
534.29 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 4