Analysis of comparison between results of numerical calculations and measurements of magnetic field made using a fiber optic sensor

Praca stanowi zbiór wyników badań nad zastosowaniem efektu Faraday'a jako sposobu charakteryzowania pola magnetycznego pod względem wartości jego parametrów. Pole pochodziło od magnesu trwałego spełniającego rolę źródła wzbudzenia w maszynie elektrycznej oraz od przepływu prądu w solenoidzie. Pomiarów dokonano przy użyciu układu magnetooptycznego. Uzyskane wyniki obliczeń numerycznych porównano z wynikami uzyskanymi w drodze pomiarów.Research results of the magnetic fields investigated by a fiber optic sensor are presented. The research goal consist in determining a way to characterise the magnetic field with respect to values of its parameters. The source of the field are permanent magnets that form the field system of an electric machine and current flowing through solenoids. The measurements wave made using the magnetooptical system. For comparison obtained results of measurements the numerical calculation were made

Measurement system using converter Adam 4000 series in programming environment LabVIEW

W artykule przedstawiono przykład wykorzystania języka wysokiego poziomu LabVIEW do cyfrowego pomiaru temperatury. Obiekt, którego temperatura jest mierzona, stanowi układ rezystorów z radiatorami. Do pomiaru zastosowano przetworniki serii ADAM 4000. Z poziomu LabVIEW programowano wejścia/wyjścia przetworników wykorzystując transmisję w standardach RS-232/RS-485. W końcowej części artykułu przedstawiono propozycję zastosowania programu LabVIEW do pomiaru pola elektrycznego 50 Hz.The paper presents how to use language programming LabVIEW for digital temperature measurements. The investigate object is built with resistors and radiators. For measurement, converters ADAM 4000 series was used. In order to programm Input/Output converters, RS-232/RS-485 transmision was used. At the end, the proposition of application for Low Frequency Electric Field measurement was suggested

Zastosowanie efektu Faradaya w badaniach pola magnetycznego

The paper presents results of magnetic field investigations using the Faraday effect. The magnetic field source was the current flowing through an additional winding in a magnetoelectric motor. The possibility of using an optical fibre sensor for determining the value of an external magnetic field was analysed which can affect the permanent magnet during motor operation. Results of measurements of the tangential component of the magnetic induction in the air gap of the motor are presented, obtained using an optical fibre as a magnetic field sensor. The effect of the magnetic system design on the possibility of measuring the magnetic induction using an optical fibre sensor was analysed.W artykule przedstawiono wyniki badań pola magnetycznego przy zastosowaniu efektu Faradaya. Źródłem pola magnetycznego był prąd przepływający przez dodatkowe uzwojenie w silniku magnetoelektrycznym. Analizowano możliwość zastosowania czujnika światłowodowego do określania wartości zewnętrznego pola magnetycznego, jakie może wpływać na magnes trwały w trakcie pracy silnika. Przedstawiono wyniki pomiarów składowej stycznej indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej silnika, uzyskanych przy zastosowaniu światłowodu jako czujnika pola magnetycznego. Analizowano wpływ konstrukcji układu magnetycznego na możliwość pomiaru indukcji magnetycznej przy zastosowaniu czujnika optycznego

Determination of the circumferential component of the magnetic field in a magnetoelectric machine using the magnetooptic method

The paper presents results of investigation into the magnetic field in a DC motor with permanent magnets. Many measuring results of changes in polarization angles of a light-wave in a fiber optic under the influence of the magnetic field produced by an impulse of a current magnetizing additionally the permanent magnet of a machine. On the basis of the measurement results the circumferential component of the magnetic field was determined which occurs in the air gap. The measuring results were compared with the numerical calculations of the machine field

Application of permanent magnets with multi-directional magnetization in magnetoelectric disc motor

Electrical machines are increasingly being employed in electric drives, among other things in car industry (ecological cars) and aerospace sector. In these drives, in order to increase the dynamics of the electric drive moment of interia should not be a large value. The mass of motor is one of the factors influencing the moment of interia. This paper deals with the axial flux permanent magnet (AFPM) motor. The structure of the motor is the following: disc type, inner coreless stator with windings in segmented electromagnetic array (SEMA) technology. In such electric motors the decrease of their mass can be obtained by the decrease of back iron thickness. The reduction of back iron thickness in disc motor can be attained by application of permanentmagnets with multi-directional magnetization (permanent magnets arranged in Halbach array). The paper presents the results of simulation researches of the influence of application of permanent magnets (PMs) with multi-directional magnetization on magnetic flux density distribution in back iron of magnetoelectric disc motors

Determination the value of the magnetic leakage flux in a magnestic system using the magnetooptic method

In investigations of magnetic flux distribution in electromagnetic equipment it is possible to apply a method, using magnetooptic effects. The paper presents results of measurements of the value of the leakage flux appearing in air channels of the magnetic cores being modeled, of the investigated electromagnetic equipment (electrical machine, electric apparatus or transformer). The magnetooptic sensor (fiber optical) is placed in the channel of the core. The paper includes results of verifying numerical calculations of the magnetic leakage flux density in the air channel. Examples of design solutions of magnetic systems are given, where is possible to apply measuring systems fulfilling the role of overcurrent apparatus

Badania rozkładu pola magnetycznego na powierzchni styków AMF

Rozkład osiowego pola magnetycznego na powierzchni styków komór próżniowych odgrywa decydującą rolę w ograniczaniu erozji styków podczas wyłączania prądu zwarciowego. Ograniczenie erozji styków możliwe jest przez równomierny rozkład osiowego pola magnetycznego na całej powierzchni styku. Z tego względu, w projektowaniu styków, należy stosować metody obliczeniowe do sprawdzenia składowej osiowej rozkładu pola magnetycznego. W artykule podano wynik analizy rozkładu składowej osiowej pola magnetycznego dla styku bipolarnego z nacięciami ukośnymi i z nacięciami o kształcie łuku. Do analizy stosowano program komputerowy FLUX 3D. Wykonano również badania rozkładu strumienia łuku dyfuzyjnego w rozbieralnej komorze próżniowej podczas wyłączania prądu zwarciowego o wartości 15 kA.The axial magnetic field (AMF) distribution on the contact surface plays an important role in short circuit current interruption. To minimize erosion of the contact the AMF should be uniformly distributed over the contact plates. During theoretical analysis of bipolar contacts, the design of the contact coil and the slots made in the contact’s plate, as well as the orientation of the steady contact relative to the moving contact were taken into account. The FLUX 3-D computer program was used for the calculation of the AMF and the results were compared and analyzed. To investigate the distribution of arc spots on the contact plate surface experiments were conducted in a dismountable vacuum chamber during a 15 kA short circuit current interruption

Investigation of HID-lamp light emission differences for different power supply methods

This paper presents investigation of methods for reducing light pulsation and plasma temperature inside a high intensity discharge (HID) lamp arc tube. Differences found in light emission of an arc tube plasma channel under different power supply methods are presented and discussed in this work. The novelty of the paper lies in systematical investigation of different power converter supply methods and demonstrating that it has a significant influence on plasma temperature in an arc tube. The tested lamp was powered by electronic ballasts controlled by different algorithms, which forced their current waveform. To compare the results, the authors performed measurements on a discharge lamp powered by a standard electromagnetic ballast. The investigation of plasma parameters is based on the optical spectroscopy method. It was shown that by using the appropriate current shape of a high switching frequency supply converter, the plasma temperature of an HID lamp can be reduced almost by half

Projektowanie komór próżniowych do wyłączników wysokiego napięcia

W artykule przedstawiono opis modelu komory próżniowej przeznaczonej do wyłącznika wysokiego napięcia. Model został przeanalizowany i częściowo zbadany w celu zapewnienia odpowiedniej wytrzymałości elektrycznej i mechanicznej. Wstępnie rozważono: wytrzymałość termiczną w warunkach obciążeniowych i zwarciowych, wytrzymałość na narażenia elektryczne, przeanalizowano rozkład pola magnetycznego na powierzchni styków jak i w przestrzeni pomiędzy stykami, wyznaczono rozkład pola elektrycznego wewnątrz komory próżniowej. Styki bipolarne zbadano w rozbieralnej komorze próżniowej. Celem tych obliczeń i badań było opracowanie odpowiedniej geometrii i rozważenie możliwości techno-logicznych wykonania modelu komory do wyłącznika wysokiego napięcia.The paper presents a vacuum chamber model for a HV circuit breaker. Manufacturers of vacuum circuit breakers apply the axial magnetic field (AMF) to stabilise the electric arc diffusion during current breaking process. The model was analyzed and partly tested to assure its mechanical and electrical withstand. The results of the preliminary calculations of thermal behavior of the vacuum chamber in short-circuit conditions, the magnetic field distribution between contact plates as well as in the contact gap and the dielectric stress inside of the vacuum chamber are shown. The bipolar contacts were tested in a dismountable vacuum chamber. The aim was to determine geometry and to recognize technology and manufacturing facilities required