Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
4 results
Search Results
Item Analysis of electromagnetic processes in a turbogenerator with equivalent stator tooth zones at no-load(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Kovivchak, YaroslavWhile developing the mathematical held models of electric devices, to simplify the statement of the problem, it is common to apply chain schemes and substitute equivalent media for the complex structures of a construction. Identifying the influence of such simplifications on the conformity of the reproduction of electromagnetic processes by the models is an important problem, particularly when the given methods concern zones that are the sources of an electromagnetic field in the objects. Besides, when developing the mathematical field models, the coordinate systems in which the process is considered are neglected. In this paper, 2-D mathematical field models for calculating a quasistationary electromagnetic field in the cross-section of a turbogenerator at no-load with an equivalent stator zone are suggested. These models provide the calculation of the electromagnetic field in all zones of the device carried out on the basis of a vector potential in both the single coordinate system of the moving rotor, and the coordinate systems of the rotor and stator simulta-neously. The results obtained show that it is unacceptable to apply either substitution schemes or the equivalent replacement of the complex structures of electric devices in the case when they are the sources of the electromagnetic field in the object under investigation. Moreover, the analysis of the results confirms the necessity to consider the systems of coordinates of movable and immovable media when developing mathematical field models of electrodynamic devices. На основі рівнянь Максвелла в потенціалах розроблено двовимірні польові математичні моделі розрахунку квазістаціонарного електромагнітного поля у поперечному перерізі турбогенератора в режимі неробочого ходу з еквівалентною зубцевою зоною статора. Запропоновані моделі передбачають розрахунок електромагнітного поля у всіх зонах пристрою як в одній системі координат ротора та статора одночасно. Проведено порівняльний аналіз отриманих результатів.Item Analysis of electromagnetic processes in a turbogenerator with equivalent rotor tooth zones at no-load(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Kovivchak, YaroslavFor the purpose of providing a much fuller analysis of electromagnetic processes in electrodynamic devices, it is necessary to carry out the calculation of electromagnetic field in movable and immovable elements of their structure taking into account coordinate systems of moving and stationary items. Besides, another important problem while developing mathematical field models of electric devices consists in the reproduction of the mode of given voltages rather than currents, as the currents in windings are the result rather than the cause of the general electromagnetic phenomenon. In most scientific works dedicated to the calculation of electromagnetic field in movable media the difference between reference systems in which the process is considered is not taken into account while the mode of given currents is used. That fact causes errors in the results obtained from the analysis of real physical phenomena in the devices. In this paper, 2-D mathematical field models for calculating a quasi-stationary electromagnetic field in the cross-section of a turbogenerator at no-load with an equivalent rotor zone at the given voltage of the excitation winding have been developed. The models suggested provide the calculation of an electromagnetic field in all zones of the device on the basis of a vector potential in both a single system of coordinates of the moving rotor, and coordinate systems of the rotor and stator simultaneously. The results of computer simulation of the electromagnetic processes on the basis of the developed models show that while developing mathematical models of electrodynamic devices, it is necessary to consider the coordinate systems in which the calculation of electromagnetic phenomena is performed. In addition, the character of electromagnetic processes occurring in real structures of the object cardinally differs from those obtained on the basis of equivalent schemes of the device zones. З метою повнішого аналізу електромагнітних процесів в електродинамічних пристроях необхідно здійснювати розрахунок електромагнітного поля в рухомих і нерухомих елементах їх конструкції з урахуванням систем координат рухомих і нерухомих тіл. Також важливим питанням при побудові польових математичних моделей електротехнічних пристроїв є відтворення режиму заданих напруг, а не струмів, оскільки струми в обвитках є одним із наслідків загального електромагнітного явиша, а не його причиною. У більшості наукових праць, присвячених розрахунку електромагнітного поля у рухомих середовишах, нехтують відмінністю між системами відліку, в яких розглядається процес, та використовують режим заданих струмів, що приводить до спотворення результатів аналізу реальних фізичних явиш у пристроях. У роботі розроблено двохвимірні польові математичні моделі розрахунку квазістаціонарного електромагнітного поля у поперечному перерізі турбогенератора в режимі неробочого ходу з еквівалентною зубцевою зоною ротора при заданій напрузі обмотки збудження. Запропоновані моделі передбачають розрахунок електромагнітного поля у всіх зонах пристрою на основі векторного потенціала як в одній системі координат рухомого ротора, так і в системах координат ротора та статора одночасно. Результати комп’ютерного симулювання електромагнітних процесів на основі розроблених моделей показують, що при побудові польових математичних моделей електродинамічних пристроїв необхідно враховувати системи координат, в яких здійснюється розрахунок електромагнітних явищ. Крім того, характер електромагнітних процесів у реальних структурах конструкції об’єктів кардинально відрізняється від процесів, отриманих на основі еквівалентних заступних схем для окремих зон пристроїв.Item Calculation of electromagnetic processes for a turbogenerator with equivalent stator and rotor tooth zones in no-load regime(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Kovivchak, YaroslavOn the basis of Maxwell’s equations with respect to potentials, calculations of electromagnetic processes in movable and immovable areas of a turbogenerator cross-section in transformed and physical coordinate systems for no-load regime have been done. It has been shown that employing the method of equivalentization of the device tooth zones by continuous anisotropic media and ignoring the coordinate systems in which the process is considered in terms of mathematical field models lead to misrepresentation of real electromagnetic phenomena. На основі рівнянь Максвелла в потенціалах проведено розрахунок електромагнітних процесів у рухомих і нерухомих зонах поперечного перерізу турбогенератора у перетвореній і фізичній системах координат для режиму неробочого ходу. Показано, що використання методу еквівалентування зубцевих зон пристрою суцільними анізотропними середовищами та нехтування систем координат, у яких розглядається процес у польових математичних моделях, приводить до спотворення реальних електромагнітних явищ.Item The analysis of electromotive force appearance in a linear unipolar generator(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Kovivchak, YaroslavOn the basis of Lorenz transformation, the mathematical analysis of known results of practical research of a unipolar generator has been given. The analysis shows that the obtained experimental results have strict theoretical substantiation and they are not exceptions to the basic rules of transformation of vectors of an electromagnetic field into any inertial coordinate system. The necessary conditions for the appearance of electromotive force in unipolar generators of various constructions have been given. На основі перетворень Лорентца проведено математичний аналіз відомих результатів практичних досліджень з уніполярним генератором. Показано, що отримані результати мають строге теоретичне обґрунтування. Приведено необхідні умови виникнення електрорушійної сили в уніполярних генераторах різної конструкції.