elektro.info

Metody programowania sterowników PLC – algebra Bolle’a

Metody programowania sterowników PLC – algebra Bolle’a

Cechą wspólną dla zastosowania urządzeń swobodnie programowalnych w postaci rozbudowanych sterowników PLC do sterowania procesami przemysłowymi czy tzw. przekaźników programowalnych, jak również kompaktowych...

Cechą wspólną dla zastosowania urządzeń swobodnie programowalnych w postaci rozbudowanych sterowników PLC do sterowania procesami przemysłowymi czy tzw. przekaźników programowalnych, jak również kompaktowych sterowników z panelami HMI, jest konieczność napisania programu (zaprogramowania ich) zgodnie z założonym algorytmem.

Zasilanie serwerowni prądem stałym

Zasilanie serwerowni prądem stałym

Prowadzona pod koniec XIX wieku „wojna o prąd” pomiędzy T. Edisonem a G. Westing­housem, ostatecznie została rozstrzygnięta na korzyść prądu przemiennego. Zaletą, która zaważyła o jego sukcesie, była stosunkowo...

Prowadzona pod koniec XIX wieku „wojna o prąd” pomiędzy T. Edisonem a G. Westing­housem, ostatecznie została rozstrzygnięta na korzyść prądu przemiennego. Zaletą, która zaważyła o jego sukcesie, była stosunkowo łatwa technicznie możliwość transformacji wartości napięcia. Pozwoliło to – zwiększając wartość napięcia – przesyłać energię na duże odległości przy niskich stratach. Warto zaznaczyć, że w owym czasie energia elektryczna była używana głównie do oświetlania ulic, niektórych domostw oraz do...

Uproszczony projekt sterowania wentylacją przedziału bateryjnego zasilacza UPS

Uproszczony projekt sterowania wentylacją przedziału bateryjnego zasilacza UPS

Zasilacz UPS o mocy 400 kVA pracujący w układzie zasilania wyposażonym w zespół prądotwórczy wymaga rozbudowy o magazyn energii gwarantujący podtrzymanie pracy zasilanych odbiorników przez czas 30 minut...

Zasilacz UPS o mocy 400 kVA pracujący w układzie zasilania wyposażonym w zespół prądotwórczy wymaga rozbudowy o magazyn energii gwarantujący podtrzymanie pracy zasilanych odbiorników przez czas 30 minut w przypadku zaniku napięcia w sieci elektroenergetycznej. Czas ten umożliwia zakończenie procesu technologicznego w przypadku nałożenia się awarii zespołu prądotwórczego.

Wieloszczelinowe rdzenie blokowe transformatorów i dławików dla potrzeb elektroenergetyki

Fot. Impregnacja uzwojeń transformatora 50 kVA dla częstotliwości 2,5 kHz z rdzeniem NMSC (dane własne)


Fot. Cezary Świeboda

Transformatory i dławiki należą do podstawowych urządzeń elektrycznych przeznaczonych do przetwarzania energii elektrycznej, a za ich zasadniczy parametr użytkowy coraz częściej uznaje się po prostu ich efektywność. Stąd też konstrukcja urządzeń zmienia się ustawicznie i to nie tylko wskutek nowych zasad projektowania, ale także sposobu doboru materiałów elektrotechnicznych, w tym technologii uzwajania oraz doboru ferromagnetyków z przeznaczeniem na rdzenie magnetyczne [1, 2].

Zobacz także

Problemy bezpieczeństwa elektrycznego w kwestiach związanych z ustanawianiem służebności przesyłu

Problemy bezpieczeństwa elektrycznego w kwestiach związanych z ustanawianiem służebności przesyłu

W artykule przedstawiono najważniejsze problemy związane z ustanawianiem służebności przesyłu na terenach, na których umiejscowiona jest infrastruktura elektroenergetyczna. Poruszone kwestie dotyczą zarówno...

W artykule przedstawiono najważniejsze problemy związane z ustanawianiem służebności przesyłu na terenach, na których umiejscowiona jest infrastruktura elektroenergetyczna. Poruszone kwestie dotyczą zarówno sygnalizowanych we wnioskach właścicieli nieruchomości problemów zapewnienia bezpieczeństwa w otoczeniu infrastruktury elektroenergetycznej w okresie jej eksploatacji, jak i ograniczeń w zagospodarowaniu nieruchomości, na której znajdują się elementy infrastruktury elektroenergetycznej.

Podstawowe wiadomości o napowietrznej sieci dystrybucyjnej energetyki zawodowej

Podstawowe wiadomości o napowietrznej sieci dystrybucyjnej energetyki zawodowej

Cel artykułu stanowi przybliżenie funkcjonariuszom Straży Pożarnej, a zwłaszcza dowódcom akcji ratowniczo-gaśniczych, cech charakterystycznych napowietrznych linii wysokiego, średniego i niskiego napięcia....

Cel artykułu stanowi przybliżenie funkcjonariuszom Straży Pożarnej, a zwłaszcza dowódcom akcji ratowniczo-gaśniczych, cech charakterystycznych napowietrznych linii wysokiego, średniego i niskiego napięcia. W artykule nie przedstawiono wszystkich rozwiązań technicznych w zakresie budownictwa sieciowego, które są stosowane w sieci dystrybucyjnej na terenie naszego kraju, tylko podstawowe.

Modele niezawodnościowe linii napowietrznych SN z przewodami gołymi

Modele niezawodnościowe linii napowietrznych SN z przewodami gołymi

Artykuł stanowi analizę awaryjności linii napowietrznych SN z przewodami gołymi, eksploatowanych w krajowych sieciach dystrybucyjnych. Wyznaczono w nim modele niezawodnościowe czasu trwania odnowy, czasu...

Artykuł stanowi analizę awaryjności linii napowietrznych SN z przewodami gołymi, eksploatowanych w krajowych sieciach dystrybucyjnych. Wyznaczono w nim modele niezawodnościowe czasu trwania odnowy, czasu trwania wyłączeń awaryjnych, czasu przerw w zasilaniu, a także wartości energii elektrycznej niedostarczonej do odbiorców. Przeprowadzono w nim też analizę sezonowości oraz przyczyn awarii linii. Autor przeprowadził obszerne badania niezawodnościowe na podstawie danych pochodzących z terenu dużej...

W przypadku obwodów magnetycznych pracujących w podwyższonych częstotliwościach, tj. dla potrzeb szeroko rozumianej energoelektroniki – coraz częściej wykorzystuje się w tych urządzeniach (przykładowo [2–6]) – rdzenie z taśm nanokrystalicznych [7]. Jest to następstwem upowszechnienia rozwoju inżynierii materiałów magnetycznych związanych z nanokrystalizacją stopu FeSi w matrycy amorficznej [7–11].

b wieloszczelinowe rdzenie rys01

Rys. 1. Struktura nanokrystaliczna z objętościowym udziałem faz (dane literaturowe, za [10]): gdzie: 1 – obszary o dużej koncentracji miedzi (warunkujące rozrost ziaren), 2 – komórki elementarne nanoziaren roztworu stałego FeSi (ok. 70–80% materiału), 3 – matryca amorficzna (szkło metaliczne) na bazie Fe (objętościowo ok. 20–30% materiału); rys. Cezary Świebioda

Taśmy nanokrystaliczne produkuje się dwuetapowo: poprzez gwałtowne schładzanie stopu amorficznego FeCuNbSiB uzyskuje się szkło metaliczne, którego podstawowym składnikiem jest żelazo, a następnie poprzez obróbkę w polu termicznym i niekiedy magnetycznym tak wytworzonego szkła metalicznego, uzyskuje się materiał o strukturze nanokrystalicznej (rys. 1.).

Podczas wspomnianej obróbki zachodzi kontrolowany proces krystalizacji drobnokrystalicznej – stwarzający dodatkowo możliwości wytwarzania – wskutek zjawiska anizotropii indukowanej – materiałów o różnych własnościach magnetycznych.

Taśmy nanokrystaliczne – na bazie Fe w przeciwieństwie do amorficznych – charakteryzują się małą magnetostrykcją (cechą zmiany wymiarów geometrycznych pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego). Wynika to z faktu, że stała magnetostrykcji l fazy ferromagnetycznej nanokrystalicznej a – FeSi (obszar 2 na rys. 1.) wynosi λa-FeSi ≈ –9·10–6, podczas gdy dla fazy amorficznej Fe (obszar 3 na rys. 1.) λam ≈ +21·10–6.

Łatwo zatem obliczyć – korzystając z superpozycji, że przy udziale objętościowym ok. 80–70% fazy nanokrystalicznej i 20–30% fazy amorficznej (rys. 1.) – wypadkowa wartość magnetostrykcji wynosić może nawet zero.

Ze względu na oddziaływania pomiędzy fazami nanokrystaliczną i amorficzną oraz obecność Cu w stopie – za katalogową magnetostrykcję taśm nanokrystalicznych przyjmuje się wartość λ = +0,5·10-6, co czyni ten materiał bardzo odpowiednim w bezszumowych urządzeniach pracujących w podwyższonych częstotliwościach.

b wieloszczelinowe rdzenie rys02

Rys. 2. Poziomy stratności magnetycznych taśmy elektrotechnicznej oraz rdzeni z różnych materiałów magnetycznych dla B =0,1 T oraz częstotliwości f = 10 kHz (dane literaturowe na podstawie katalogów i badań własnych, za [6]) gdzie: 0,1 taśma GO – taśma elektrotechniczna zorientowana o grubości 100 mm (dane katalogowe), 0,1 rdzeń JNEX – rdzeń pakietowany z taśmy 6,5%SiFe o grubości 100 mm [16], 0,02 rdzeń AMCC1000 – rdzeń zwijany owalny cięty z taśmy amorficznej Fe o grubości 20 mm [17], rdzeń NMSC – rdzeń pakietowany z taśmy nanokrystalicznej Fe o grubości ok. 33 mm [18], rdzeń FINEMET F3CC0125 – rdzeń zwijany owalny cięty z taśmy nanokrystalicznej Fe o grubości ok. 20 mm; rys. Cezary Świeboda

Przedstawione omówienie uzasadnia w pełni propozycję szerszego upowszechnienia taśm nanokrystalicznych – nie tylko w postaci rdzeni zwijanych, ale także pakietowanych, w tym rdzeni wieloszczelinowych w dławikach układów przekształtnikowych. Odpowiednia obróbka wyjściowego szkła metalicznego, warunkuje bowiem pożądany poziom jego krystalizacji (rys. 1.), a to pozwala z kolei na modelowanie własności magnetycznych wytwarzanych w ten sposób taśm nanokrystalicznych [7, 9–11]: z niezwykle małym natężeniem koercji, nawet Hc < 1 A/m oraz bardzo dużą początkową względną przenikalnością magnetyczną mi dochodzącą do 300 000 (dotyczy rdzeni toroidalnych i po obróbce w odpowiednio ukierunkowanym polu magnetycznym [12]).

Bliższe dane dotyczące własności materiałów oraz cechy niektórych typów rdzeni produkowanych z taśm nanokrystalicznych znaleźć można w katalogach licznych ich producentów, przykładowo [13–15]. Zauważa się przy tym najniższe straty w tych materiałach, co jest szczególnie przydatne w warunkach podwyższonych częstotliwości (rys. 2.).

Do budowy rdzeni wieloszczelinowych wykorzystywane są głównie stale elektrotechniczne SiFe [3], w tym w przypadku podwyższonych częstotliwości do ok. 5 kHz stale o zawartości krzemu 6,5%SiFe [16].

Taśmy na rdzenie JNEX (rys. 2.) mają niewielką magnetostrykcję oraz charakteryzują się użytkowymi grubościami do 200 mm i z tego też względu rdzenie wykonane z tych materiałów mają relatywnie wysoki poziom stratności magnetycznej.

Lepszą przydatność w podwyższonych częstotliwościach wykazują rdzenie typu AMCC z taśm amorficznych, a także nanokrystaliczne (dostępne jednakże w masach do ok. 2 kg) F3CC0125 – szeroko stosowane w postaci rdzeni zwijanych i ciętych (rys. 3b) dla zakresów częstotliwości do minimum kilkunastu kHz.

Materiał amorficzny wykazuje jednak negatywną cechę użytkową przy pracy w podwyższonych częstotliwościach, w postaci wysokiego poziomu generowanego hałasu oraz zmiany wymiarów. Te właściwości fizyczne ograniczają szersze ich wykorzystanie do budowy rdzeni wieloszczelinowych nawet w warunkach sieciowych.

b wieloszczelinowe rdzenie rys03

Rys. 3. Podstawowe typy rdzeni zwijanych i zwijanych ciętych (dane katalogowe): a) toroidalny, b) zwijany cięty o oknie prostokątnym, c) zwijany cięty wieloszczelinowy typu C, d) zwijany cięty wieloszczelinowy typu I; rys. Cezary Świebioda

Najniższym poziomem stratności magnetycznej w podwyższonych częstotliwościach charakteryzuje się materiał nanokrystaliczny. Jednakże produkowane na dużą skalę rdzenie toroidalne (rys. 3a) oraz cięte (toroidalne lub owalne) nie są spotykane w dużych rozmiarach i masach, a to z uwagi na ograniczenia wynikające z powszechnie stosowanej obróbki termicznej materiału w atmosferze ochronnej wodoru.

b wieloszczelinowe rdzenie rys04a

Rys. 4a i rys. 4b. Rdzenie pakietowane z taśmy nanokrystalicznej (dane własne): a) przykład realizacji pojedynczego rdzenia pakietowanego naprzemiennie o masie ok. 6 kg [22], b) zestaw czterech rdzeni z przeznaczeniem na transformator (fot.) przekształtnikowy 50 kVA; rys. Cezary Swieboda

Rdzeń NMSC z opisu na rys. 2. (Nanocrystalline Magnetic Stacked Core) jest rdzeniem pakietowanym (rys. 4.) z taśm nanokrystalicznych i bez ograniczeń co do masy rdzenia (wskutek obróbki z wykorzystaniem procesu rekuperacji – rys. 5c).

Rys. 4a i rys. 4b. Rdzenie pakietowane z taśmy nanokrystalicznej (dane własne): a) przykład realizacji pojedynczego rdzenia pakietowanego naprzemiennie o masie ok. 6 kg [22], b) zestaw czterech rdzeni z przeznaczeniem na transformator (fot.) przekształtnikowy 50 kVA; rys. Cezary Swieboda 

b wieloszczelinowe rdzenie rys05

Rys. 5. Fotografie urządzeń i schemat systemu do obróbek termomagnetycznych do wytwarzania pakietowanych i blokowych rdzeni nanokrystalicznych (dane własne [18]): a) linia cięcia, b) robot pakietujący rdzenie, c) schemat systemu do obróbek termomagnetycznych z rekuperacją; rys. Cezary Świedoda

W przypadku rdzeni NMSC (charakteryzujących się pośrednimi stratnościami – rys. 2.) oraz blokowych NMBC (Nanocrystalline Block Corerys. 6.) uznać można – że pokonana została bariera ograniczonej masy w obróbce termicznej dużego wsadu nanokrystalicznego – co rodzi pozytywne skutki szerszego ich upowszechnienia.

b wieloszczelinowe rdzenie rys06

Rys. 6. Typy wieloszczelinowych rdzeni pakietowanych z taśm nanokrystalicznych ze skupioną szczeliną powietrzną (dane własne): a) rdzeń wieloszczelinowy z kolumną wykonaną z krótkich odcinków taśmy, b) rdzeń wieloszczelinowy z kolumną wykonaną z długich odcinków taśmy, c) rdzeń wieloszczelinowy w wariantach wykonania od 10 do 600 warstw taśmy nanokrystalicznej w wyróżnionej części pakietowanego rdzenia; rys. Cezary Świeboda

Podstawowe typy rdzeni magnetycznych dla potrzeb energoelektroniki

Rdzeń nanokrystaliczny wykonany z taśmy, jako przetworzonej odmiany szkła metalicznego, jest materiałem twardym i wyjątkowo kruchym. Z tego względu proces jego przecinania jest odmienny aniżeli w przypadku zwykłych stali SiFe czy nawet stali amorficznych [19–20].

W klasycznym podziale typów rdzeni magnetycznych, tj. wytwarzanych z taśm elektrotechnicznych SiFe, wyróżnia się rdzenie zwijane (w tym zwijane cięte – rys. 3.) oraz pakietowane (rys. 4.).

Technologię wytwarzania rdzeni toroidalnych zwijanych (rys. 3a) upowszechniono w szeroko dostępny sposób także dla celów produkcji rdzeni nanokrystalicznych owalnych ciętych z oknem prostokątnym (rys. 3b).

Niezależnie od zalet lub wad oraz cech użytkowych rdzeni z rys. 3., zwrócić należy uwagę na fakt, że w rdzeniach zwijanych ciętych wieloszczelinowych typu C lub typu I (rys. 3c i 3d) strumień pola magnetycznego przepływa zawsze w kierunku osi taśmy. Stąd stosunkowo łatwo jest zatem zaindukować – wskutek wspomnianego zjawiska anizotropii – lepsze własności magnetyczne wzdłuż tego kierunku (większą indukcję magnetyczną i mniejszą stratność). Te lepsze własności magnetyczne ulegają jednak degradacji wskutek wielokrotnego rozcinania rdzenia magnetycznego.

Sam proces cięcia wymaga precyzji, tak aby utrzymana została równoległość płaszczyzn przeciętych bloków, a sam rdzeń nie uległ rozwarstwieniu. Jest to zadanie technicznie skomplikowane, ale w przypadku pokonania ograniczeń, poszczególne bloki mogą być wykorzystywane w dowolnej konfiguracji po rozcięciu rdzenia (przykładowo rys. 3c). W przeciwnym przypadku bloki nie są wymienne między sobą z uwagi na brak równoległości płaszczyzn.

Rdzeń typu jak na rys. 3c zwijany jest z taśm amorficznych lub nanokrystalicznych [21], natomiast rdzeń typu jak na rys. 3d zwijany jest ze stali elektrotechnicznej 6,5%SiFe, tj. taśmy o większych grubościach.

Inny rodzaj i typy rdzenia stanowią rdzenie pakietowane. Za klasyczne rozwiązanie rdzenia pakietowanego nanokrystalicznego uznać należy rdzenie pakietowane naprzemian jak na rys. 4a, w tym najkorzystniej z wykorzystaniem robota przemysłowego.

Do wytwarzania rdzeni jak na rys. 4. w sposób ekonomicznie uzasadniony, niezbędnym jest wykorzystanie linii cięcia taśm nanokrystalicznych o sprawności rzędu tysięcy kształtek na godzinę (rys. 5a), robota pakietującego naprzemiennie warstwa po warstwie cztery kształtki jednocześnie i o sprawności produkcyjnej kilku rdzeni dziennie (rys. 5b) oraz systemu z rekuperacją (tj. bez użycia wodoru) do obróbki termomagnetycznej wsadu nanokrystalicznego (rys. 5c).

Zestaw urządzeń jak na rys. 5., wraz z niezbędnym oprzyrządowaniem, umożliwia przygotowanie cienkich prostokątnych kształtek nanokrystalicznych, z których składany jest w sposób automatyczny (rys. 5b) rdzeń pakietowany (przykładowo w postaci jak na rys. 4a).

Dla potrzeb rdzeni z przeznaczeniem dla energoelektroniki, uzasadnionym jest użytkowanie typów rdzeni, którymi są: pakietowane z taśm nanokrystalicznych w pojedynczych warstwach (z wieloma szczelinami tj. z rozproszoną szczeliną powietrzną – rys. 4a) oraz rdzenie blokowe wieloszczelinowe o skupionej szczelinie powietrznej – rys. 6.).

b wieloszczelinowe rdzenie rys07

Rys. 7. Fotografia wieloszczelinowego rdzenia NMBC o masie 5 kg i o wymiarach zewnętrznych 150 mm ´ 80 mm ´ 100 mm i oknie 90 mm ´ 40 mm (dane własne): a) widok ogólny, b) ilustracja obrazująca rozcięcie trzech bloków z jednego spakietowanego bloku nanokrystalicznego; czerwone linie oznaczają płaszczyzny cięcia; rys. Cezary Świeboda

Należy przy tym zauważyć, że pojedynczy blok rdzenia (zarówno jarzma, jak i kolumny) z rys. 6a, w zależności od jego wymiarów, grubości użytej taśmy oraz współczynnika upakowania, może składać się nawet z kilku tysięcy warstw taśmy nanokrystalicznej.

Z tak wykonanych bloków składane są następnie rdzenie z przeznaczeniem na wiele różnorakich obwodów magnetycznych.

Zalecanym jest, aby bloki kolumn wieloszczelinowych rdzeni nanokrystalicznych wykonywane były z możliwie długich odcinków taśmy (jak na rys. 6b), a nie jak w przypadku z rys. 6a – co wynika z mniejszej liczby niezbędnych operacji na linii cięcia oraz łatwości pakietowania.

W obu przypadkach bloki pakietowane (a raczej układane) są wzdłuż fabrycznie gładkiej krawędzi rozcięcia taśmy nanokrystalicznej, które z kolei charakteryzują się aktualnie szerokością do 80 mm – tak, aby te gładkie krawędzie tworzyły powierzchnie aktywnego styku obwodu magnetycznego bez konieczności szlifowania (z sąsiednim blokiem lub jarzmem – jak na rys. 7.).

Jakość krawędzi taśmy po ucięciu kształtki (rys. 6b) nie odgrywa większej roli, a nawet polepsza proces klejenia i usztywniania bloku. Przedstawione rozwiązanie oznacza, że przepływ strumienia magnetycznego w kolumnach (rys. 6b i rys. 7.) następuje w poprzek osi taśmy nanokrystalicznej, a więc w kierunku najgorszych własności magnetycznych – ale w warunkach dużej liniowości krzywej magnesowania (rys. 8a) – co dodatkowo ułatwia produkcję dławików. Niedogodność tę można – tam, gdzie jest to oczekiwane – skorygować poprzez obróbkę rdzeni magnetycznych w obecności pola magnetycznego, ale bliższe omówienie tego zagadnienia przekracza zakres pracy.

b wieloszczelinowe rdzenie rys08a

Rys. 8a. Własności magnetyczne przy f = 50 Hz rdzeni NMSC z rozproszoną szczeliną powietrzną (jak na rys. 4a) oraz NMBC (jak na rysunku 7.) ze skupioną szczeliną powietrzną (dane własne): indukcja magnetyczna Fot. Cezary Świeboda

Wyróżnić należy również rdzenie wieloszczelinowe pakietowane ze skupioną szczeliną powietrzną, tj. taką jak to przedstawiono na rys. 6c.

Ten typ rdzenia nie wymaga klasycznego pakietowania jak w przypadku rdzenia pakietowanego z rozproszoną szczeliną powietrzną przedstawionego na rys. 4a.

W przypadku rdzenia jak na rys. 6c wystarczającym jest składanie wzdłuż krawędzi rozcięcia taśmy od kilkunastu do kilkuset kształtek i utworzenie jednakowo ułożonej pojedynczej części takiego rdzenia.

Zmiana liczby warstw w obrębie jednej takiej części wpływa na wielkość skupionej szczeliny powietrznej w całym obwodzie magnetycznym, a tym samym umożliwia zmianę oraz dobór jego własności magnetycznych zgodnie z wymaganiami aplikacyjnymi.

Także i w tym przypadku zauważa się pozytywny wpływ obróbki termicznej w obecności pola magnetycznego na parametry użytkowe wyrobu końcowego [5].

Ocena własności magnetycznych nanokrystalicznych rdzeni blokowych oraz ich wykorzystanie

Prezentowane w pracy wyniki pomiarów własności magnetycznych rdzeni zrealizowane zostały z wykorzystaniem systemu pomiarowego pracującego w zgodzie z obowiązującą normą dotyczącą pomiarów własności [23]. System pomiarowy zaimplementowany został w środowisku National Instruments LabVIEW. Wykorzystano wielokanałową przemysłową kartę akwizycji danych NI PCI-6110 z jednoczesnym wyzwalaniem.

W dalszej części pracy przedstawiono wyniki badań wybranych parametrów magnetycznych rdzeni wieloszczelinowych prezentowanych na rys. 7. i wykonywanych z taśm nanokrystalicznych zgodnie ze schematem jak na rys. 6b.

Dodatkową, bardzo ważną zaletą rozwiązania technicznego jak na rys. 7. jest możliwość wykonywania długich bloków (np. o długości ok. 250 mm – jak na rys. 7b) i rozcięcie ich na bloki kolumn o długościach odpowiadających wymiarom rdzenia magnetycznego.

b wieloszczelinowe rdzenie rys08

Rys. 8. Własności magnetyczne przy f = 50 Hz rdzeni NMSC z rozproszoną szczeliną powietrzną (jak na rys. 4a) oraz NMBC (jak na rys. 7.) ze skupioną szczeliną powietrzną (dane własne): a) indukcja magnetyczna, b) stratność magnetyczna; rys. Cezary Świeboda

Takie rozwiązanie, tzn. rozcięcie długiego bloku na kilka mniejszych, ma bardzo niewielki wpływ na pogorszenie własności wyrobu końcowego, a to z uwagi na to, że powierzchnie cięte nie są powierzchniami styku z kolejnymi blokami, a występują ponadto na skraju obwodu magnetycznego.

Rozcinanie prowadzone jest tak, aby ograniczyć negatywny wpływ rozpływu prądów wirowych w układzie międzywarstwowym. Ten sposób wytwarzania wieloszczelinowych rdzeni blokowych z materiałów nanokrystalicznych uznać należy za zaakceptowaną formę wyrobu, w pełni odpowiednią do jeszcze szerszego upowszechnienia.

W związku z przedstawionymi rozważaniami dotyczącymi kierunku i sposobu pakietowania, na rys. 8. przedstawiono wyniki pomiarów magnetycznych krzywej magnesowania i stratności – z uwzględnieniem wymagań normy [23] dla przypadku nanokrystalicznych rdzeni blokowych wykonanych w dwóch różnych typach: pakietowanego z rozproszoną szczeliną powietrzną (jak na rys. 4a) oraz wieloszczelinowego blokowego z rozproszoną szczeliną powietrzną (jak na rys. 7.).

Jak wynika z danych przedstawionych na rys. 8., rdzenie pakietowane NMSC oraz blokowe NMBC różnią się od siebie własnościami magnetycznymi, a co za tym idzie odmienna jest ich przydatność aplikacyjna.

Rdzenie pakietowane NMSC znajdują swoje zastosowanie w transformatorach dla podwyższonych częstotliwości, natomiast rdzenie blokowe NMBC wykorzystywane są w dławikach filtrujących. Rdzenie blokowe NMBC charakteryzują się większymi stratnościami, ale niskie straty w rdzeniach NMSC (rys. 4a) uzasadniają ich zastosowanie nawet dla niektórych rozwiązań dla częstotliwości sieciowych (dotyczy zwłaszcza taśm nanokrystalicznych o grubościach powyżej 30 um.

Przebieg indukcji magnetycznej rdzeni blokowych NMBC ma charakter niemal liniowy z uwagi na obecność skupionych szczelin powietrznych między blokami. Zmiana wielkości szczelin umożliwia zatem bardzo dużą liniowość oraz łatwy dobór odpowiednich własności w zależności od wymagań aplikacyjnych dla rdzenia magnetycznego.

Dla potwierdzenia tej obserwacji, na rys. 9. przedstawiono poziomy indukcyjności własnej Ls dla f ≤ 200 kHz rdzeni blokowych NMBC (jak na rys. 7.) z dwoma przykładowymi wielkościami szczelin powietrznych.

b wieloszczelinowe rdzenie rys09

Rys. 9. Indukcyjność Ls w funkcji częstotliwości f rdzenia wieloszczelinowego blokowego NMBC jak na rys. 7. bez szczeliny i z dwiema różnymi szczelinami powietrznymi (dane własne); rys. Cezary Świeboda

Wielkości szczelin powietrznych 1 mm lub 2 mm przedstawione na rys. 9. dotyczą sumarycznej wielkości wszystkich szczelin pomiędzy wszystkimi blokami rdzenia magnetycznego z trzema blokami wewnętrznymi w jednej kolumnie. Dla rdzenia jak z rys. 7a, jest to zatem 8 pojedynczych jednakowych i symetrycznie rozłożonych szczelin powietrznych pomiędzy wszystkimi jego elementami składowymi.

Rdzenie tego typu, z uwagi na ich konstrukcje oraz własności użytkowe, stosuje się przede wszystkim w filtrach selektywnych.

Bliższe omówienie tych zagadnień, podobnie jak omówienie parametrów użytkowych rdzeni pakietowanych ze skupioną szczeliną powietrzną jak na rys. 6c, przekracza zakres pracy – między innymi ze względu na rozwiązania dedykowane konkretnemu odbiorcy.

Dla ilustracji możliwości aplikacyjnych nanokrystalików w dalszej części pracy przedstawiono przykład realizacji transformatora energoelektronicznego wykonanego na podstawie rdzenia pakietowanego z rozproszoną szczeliną powietrzną (rys. 4a).

Przykład praktycznej realizacji z wykorzystaniem rdzenia pakietowanego z rozproszoną szczeliną powietrzną

Budowa transformatorów oraz dławików z przeznaczeniem dla podwyższonych i wysokich częstotliwości wymaga uwzględnienia wielu czynników, w tym warunków pracy urządzenia (m.in. temperatury, obecności kwasów i olejów, zapylenia czy wibracji).

W niektórych rozwiązaniach zdarza się, że wytwarzane obwody magnetyczne dla wysokich częstotliwości są celowo, lecz z technicznego punktu widzenia zbędnie przewymiarowywane.

Przy prawidłowym doborze materiału na rdzeń magnetyczny oraz przy uwzględnieniu wymaganych własności magnetycznych należy wykonać mimo tych uwag element indukcyjny o możliwie wysokiej efektywności, tak jak to zasygnalizowano w początkowej części pracy.

Na fot. 1. (patrz: zdjęcie główne) przedstawiono fotografie transformatora wykonanego na bazie nanokrystalicznego rdzenia pakietowanego NMSC (rys. 4.) z przeznaczeniem do pracy przy częstotliwości 2,5 kHz i mocy 50 kVA.

Do budowy transformatora z fot. 1. (patrz: zdjęcie główne) wykorzystano zestaw czterech nanokrystalicznych rdzeni pakietowanych NMSC o masie 5,75 kg każdy, w sumie 23 kg.

Uzwojenie elektryczne transformatora wykonano licą nawojową o prostokątnym przekroju. Bliższe dane o urządzeniu nie są prezentowane z uwagi na specyfikę rozwiązania, ale całkowita masa transformatora energoelektronicznego o mocy 50 kVA wynosi zaledwie 30 kg. Wskazuje to na bardzo duże możliwości nowych rozwiązań aplikacyjnych przedstawianego rozwiązania technicznego.

Podsumowanie i wnioski

Wykorzystanie materiałów nanokrystalicznych do budowy transformatorów oraz dławików jest obecnie już nie tylko potrzebą, ale koniecznością.

Nieustanny rozwój energoelektroniki i związany z nim wzrost częstotliwości prądu stosowanych urządzeń wymusza stosowanie coraz lepszych jakościowo materiałów magnetycznych – w tym także taśm nanokrystalicznych.

Dodatkowo, rozwijane i ulepszane są istniejące już konstrukcje całych obwodów magnetycznych, tak aby podnosić ich przydatność aplikacyjną oraz zwiększać efektywność przetwarzania energii elektrycznej.

Prezentowane w pracy nanokrystaliczne rdzenie wieloszczelinowe spełniają oba te warunki. Są odpowiednie do stosowania w podwyższonych częstotliwościach prądu magnesującego, a ich wieloszczelinowa konstrukcja umożliwia dowolną konfigurację oraz kalibrację adresowaną pod konkretne zastosowanie.

Opanowana technologia cięcia taśm nanokrystalicznych i produkcji rdzeni, w tym obróbek termomagnetycznych (T + H) umożliwia dalsze polepszanie własności magnetycznych wytwarzanych wyrobów o masach dochodzących do kilkudziesięciu kilogramów.

Zalecane są dalsze prace dotyczące usprawnienia opracowanej technologii wytwarzania rdzeni, a w tym prace związane z ich międzywarstwowym izolowaniem, co znacznie podnosi zakres zastosowań do ponad 50 kHz.

* * *

Autor składa serdeczne podziękowania prof. dr. hab. inż. Marianowi Soińskiemu za cenne uwagi dotyczące niniejszej pracy.

Pracę wykonano w ramach projektu pt. „Badania przemysłowe nowego typu wytwarzania nanokrystalicznych rdzeni pakietowanych” współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, nr umowy UDA-POIG.01.04.00-24-004/10-00.

 

Bibliografia

  1. Kuczyński K., „Transformatory rozdzielcze”, Elektro Info, 7-8/2010, str. 51.
  2. Tomczuk K., „Przegląd przekształtników do zasilania silników reluktancyjnych”, Elektro Info, 7-8/2010, str. 46.
  3. Czornik J., „Filtry harmonicznych gwarancją kompatybilności elektromagnetycznej oraz wysokiej sprawności przekształtnikowych układów napędowych”, Elektro Info, 7/8 2016, str. 20.
  4. Szymański J., „Efektywność tłumienia prądów doziemnych silnika filtrami LC w napędach z falownikami napięciowymi zasilanymi z sieci TN”, Elektro Info, 7-8/2011, str. 24.
  5. Soinski M., Leszczynski J., Swieboda C., Kwiecień M., „The applicability of nanocrystalline stacked cores for power electronics”, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, vol. 48, no. 2,3, 2015, pp. 301-307, 10.3233/JAE-152002.
  6. Soinski M., Leszczynski J., Swieboda C., Kwiecien., „Nanocrystalline Block Cores for High-Frequency Chokes”, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 50, November 2014, no. 11, part 1 of 2, article no. 2801904.
  7. Yoshizawa Y., Yamauchi K., Oguma S.: New Fe-based soft magnetic alloys composed of ultrafine grain structure, European Patent Application 0271 657, 1988.
  8. Herzer G.: Nanocrystalline Soft Magnetic Alloys, Handbook of Magnetic Materials, North - Holland, Vol. 9, 1997, s. 417 – 462.
  9. Kulik T., „Nanokrystaliczne materiały magnetycznie miękkie otrzymywane przez krystalizację szkieł metalicznych”, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, monografia nr 7, 1998.
  10. Soiński M., „Materiały magnetyczne w technice”, Warszawa, COSiW SEP, 2001.
  11. Zbroszczyk J., „Amorficzne i nanokrystaliczne stopy żelaza”, Monografie 134, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007.
  12. Świeboda C., „Current and future use of the nanocrystalline strips”, 3rd IEEE International Students Conference on Electrodynamics and Mechatronics, Opole University of Technology, Opole, 6–8.10.2011.
  13. Dane katalogowe: Hitachi Powerlite® Inductor Cores, Metglas, 2011 [dostępne online pod adresem www.metglas.com].
  14. Dane katalogowe: Vacuumschmelze GmbH & co. KG, Germany, “Nanocrystalline VITROPERM EMC Products” [dostępne online pod adresem www.vacuumschmelze.de].
  15. Dane katalogowe: Anhui Astromagnet Co.,Ltd, China, “Amorphous Division”. [dostępne online pod adresem www.astromagnet.cn].
  16. Dane katalogowe: JFE Steel Corporation, JFE Super Core (electrical steel sheets for high-frequency application), 2012 [dostępne online pod adresem www.jfe-steel.co.jp].
  17. Dane katalogowe: Hitachi Metals, Tokyo, Japan. Metglas® AMCC Series Cut Core, Power Electronics Components (Catalog). [dostępne online pod adresem www.hitachimetals.co.jp].
  18. Świeboda C., „Informacja Techniczna nr III – Projekt badawczy pt.: Badania przemysłowe nowego typu wytwarzania nanokrystalicznych rdzeni pakietowanych”, Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, nr umowy UDA-POIG.01.04.00-24-004/10-00, 22.05.2014.
  19. Cezary Świeboda, Jacek Leszczyński, Influence of production technology on magnetic properties of nanocrystalline stacked and block magnetic cores (na prawach rękopisu).
  20. Leszczyński J., Soiński M., Pytlech R., Rozik M., Pinkosz P., Kwiecień M., Pasek T., Pasierb P.: „ Narzędzie do cięcia taśm amorficznych”, zgłoszenie patentowe do Urzędu Patentowego Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 23.08.2011, numer zgłoszenia P.396093.
  21. Cezary Świeboda, Marcin Kwiecień, Przemysław Pinkosz, „Analiza wybranych właściwości magnetycznych oraz ocena aplikacyjnej przydatności magnetycznych rdzeni blokowych z taśm amorficznych i nanokrystalicznych”, Wiadomości Elektrotechniczne, nr 9/2012, str. 22 – 24.
  22. J. Leszczyński, M. Soiński, R. Pytlech, R. Rygał, M. Pałęga, P. Pinkosz, M. Kwiecień, C. Świeboda, „Sposób wytwarzania rdzenia magnetycznego z taśmy nanokrystalicznej”, Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej, patent nr DP.P.401882.9.shol.
  23. IEC 60404-:2004 Magnetic materials – Part 6: Methods of measurement of the magnetic properties of magnetically soft metallic and powder materials at frequencies in the range 20 Hz to 200 kHz by the use of ring specimens.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Powiązane

Bezpieczeństwo eksploatacji urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych

Bezpieczeństwo eksploatacji urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych

Krakowskie wydawnictwo TARBONUS opublikowało poradnik „Bezpieczeństwo eksploatacji urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych”, autorstwa Jana Strojnego i Jana Strzałki, pracowników naukowych Akademii...

Krakowskie wydawnictwo TARBONUS opublikowało poradnik „Bezpieczeństwo eksploatacji urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych”, autorstwa Jana Strojnego i Jana Strzałki, pracowników naukowych Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Książka jest przeznaczona dla osób zajmujących się eksploatacją i dozorem nad eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych. Została podzielona na osiem rozdziałów, w których autorzy zamieścili podstawową wiedzę w zakresie bezpiecznej eksploatacji...

Bezpieczeństwo pracy układów kogeneracyjnych w sieciach przemysłowych

Bezpieczeństwo pracy układów kogeneracyjnych w sieciach przemysłowych

Szukanie nowych rozwiązań oraz rozwój technologii w energetyce spowodowane są rosnącym zapotrzebowaniem na energię elektryczną i termiczną. Zakłady energetyczne podczas procesu inwestycyjnego w trakcie...

Szukanie nowych rozwiązań oraz rozwój technologii w energetyce spowodowane są rosnącym zapotrzebowaniem na energię elektryczną i termiczną. Zakłady energetyczne podczas procesu inwestycyjnego w trakcie budowy nowych źródeł lub modernizacji istniejących – zobligowane są do uwzględnienia emisji substancji szkodliwych dla środowiska, zapewnienia bezpieczeństwa dostaw oraz sprostania oczekiwaniom społecznym.

Analiza stanów przejściowych podczas załączania krótkich linii kablowych SN łącznikiem próżniowym

Analiza stanów przejściowych podczas załączania krótkich linii kablowych SN łącznikiem próżniowym

Łączniki próżniowe dzięki swoim bardzo dobrym własnościom są coraz częściej stosowane w sieciach elektroenergetycznych niskiego i średniego napięcia. Charakteryzuje je niezawodność działania oraz duża...

Łączniki próżniowe dzięki swoim bardzo dobrym własnościom są coraz częściej stosowane w sieciach elektroenergetycznych niskiego i średniego napięcia. Charakteryzuje je niezawodność działania oraz duża zdolność łączeniowa. Ponadto zakres czynności konserwacyjnych jest ograniczony, a eksploatacja, po zastosowaniu odpowiednich układów automatyki, może być prowadzona zdalnie [3]. Jednak ich specyficzną właściwością jest skłonność do generowania przepięć łączeniowych o znacznych wartościach szczytowych...

Zastosowanie sztucznej sieci neuronowej do optymalizacji rozpływów mocy w elektroenergetycznych sieciach dystrybucyjnych

Zastosowanie sztucznej sieci neuronowej do optymalizacji rozpływów mocy w elektroenergetycznych sieciach dystrybucyjnych

W artykule przedstawiono zastosowanie sieci neuronowej do optymalizacji rozpływów mocy w sieciach dystrybucyjnych, strukturę i parametry zastosowanej sieci neuronowej oraz proces uczenia i jej testowania....

W artykule przedstawiono zastosowanie sieci neuronowej do optymalizacji rozpływów mocy w sieciach dystrybucyjnych, strukturę i parametry zastosowanej sieci neuronowej oraz proces uczenia i jej testowania. Uzyskane rezultaty oceniono porównując je z wynikami osiąganymi przy użyciu metody „Primal dual interior point method”. Analizy obliczeniowe pokazały, iż zaprojektowana sieć neuronowa uzyskuje zbliżone wyniki jak klasyczne algorytmy optymalizacji.

Badania transformatora energetycznego w środowiskach symulacyjnych Matlab/Simulink oraz EMTP-ATP

Badania transformatora energetycznego w środowiskach symulacyjnych Matlab/Simulink oraz EMTP-ATP

Transformator jest podstawowym elementem systemu elektroenergetycznego i służy do zmiany i regulacji wartości parametrów energii elektrycznej w obwodzie napięcia i prądu przemiennego przy niezmienionej...

Transformator jest podstawowym elementem systemu elektroenergetycznego i służy do zmiany i regulacji wartości parametrów energii elektrycznej w obwodzie napięcia i prądu przemiennego przy niezmienionej częstotliwości. Związane jest to z różnymi poziomami napięć w systemie elektroenergetycznym. Energia elektryczna generowana w elektrowniach wytwarzana jest przy napięciu, które nie przekracza 25 kV i prądzie przekraczającym tysiące amperów. Przesył energii elektrycznej o takich parametrach powodowałby...

Projekt modelu laboratoryjnego linii napowietrznej do badania zabezpieczeń sieci elektroenergetycznych WN

Projekt modelu laboratoryjnego linii napowietrznej do badania zabezpieczeń sieci elektroenergetycznych WN

W artykule przedstawiono zasady wyposażania i rodzaje automatyki zabezpieczeniowej linii przesyłowych 110 kV, opracowany model linii typu P oraz dobór jego parametrów, symulację zwarć wielkoprądowych na...

W artykule przedstawiono zasady wyposażania i rodzaje automatyki zabezpieczeniowej linii przesyłowych 110 kV, opracowany model linii typu P oraz dobór jego parametrów, symulację zwarć wielkoprądowych na opracowanym modelu linii w programie MATLAB oraz koncepcję stanowiska laboratoryjnego wraz z realizującym funkcje zabezpieczeniowe zespołem automatyki zabezpieczeniowej CZAZ-RL.

Charakterystyka krajowej sieci dystrybucyjnej XXI wieku

Charakterystyka krajowej sieci dystrybucyjnej XXI wieku

W artykule scharakteryzowano polskie sieci elektroenergetyczne w okresie pierwszych 15 lat XXI wieku. Przedstawiono zmiany wielkości statystycznych w kolejnych pięcioleciach badanego okresu: struktury...

W artykule scharakteryzowano polskie sieci elektroenergetyczne w okresie pierwszych 15 lat XXI wieku. Przedstawiono zmiany wielkości statystycznych w kolejnych pięcioleciach badanego okresu: struktury odbiorców oraz sektora przesyłowego i dystrybucyjnego.

Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na środowisko - czy pola elektromagnetyczne niskiej częstotliwości mogą wywoływać choroby lub przyspieszać ich rozwój?

Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na środowisko - czy pola elektromagnetyczne niskiej częstotliwości mogą wywoływać choroby lub przyspieszać ich rozwój?

W artykule przedstawiono wyniki najnowszych badań in vivo i in vitro, a także badań epidemiologicznych, określających przypuszczalny związek pomiędzy narażeniem na działanie pola elektromagnetycznego niskiej...

W artykule przedstawiono wyniki najnowszych badań in vivo i in vitro, a także badań epidemiologicznych, określających przypuszczalny związek pomiędzy narażeniem na działanie pola elektromagnetycznego niskiej częstotliwości ELF (Extra Low Frequency) a chorobami nowotworowymi, zaburzeniami układu nerwowego oraz innymi efektami biologicznymi, które scharakteryzowano w raportach, artykułach popularnonaukowych oraz w wydawnictwach konferencyjnych.

Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na środowisko (cz.1) - wpływ pól elektromagnetycznych niskiej częstotliwości na organizmy żywe

Oddziaływanie linii i stacji elektroenergetycznych na środowisko (cz.1) - wpływ pól elektromagnetycznych niskiej częstotliwości na organizmy żywe

Autorzy publikacji zwrócili uwagę na kwestie jakości publikowanych informacji dotyczących wpływu pól elektromagnetycznych wytwarzanych przez obiekty i urządzenia elektroenergetyczne (linie i stacje) na...

Autorzy publikacji zwrócili uwagę na kwestie jakości publikowanych informacji dotyczących wpływu pól elektromagnetycznych wytwarzanych przez obiekty i urządzenia elektroenergetyczne (linie i stacje) na środowisko, w tym przede wszystkim na zdrowie ludzi.

Uproszczony projekt tymczasowego zasilania osiedla mieszkaniowego z wykorzystaniem mobilnego zespołu prądotwórczego

Uproszczony projekt tymczasowego zasilania osiedla mieszkaniowego z wykorzystaniem mobilnego zespołu prądotwórczego

Artykuł stanowi praktyczne zastosowanie teorii zaprezentowanej w serii artykułów opublikowanych w miesięczniku Elektro.Info pt. „Zastosowanie zespołów prądotwórczych do awaryjnego zasilania sieci elektroenergetycznych...

Artykuł stanowi praktyczne zastosowanie teorii zaprezentowanej w serii artykułów opublikowanych w miesięczniku Elektro.Info pt. „Zastosowanie zespołów prądotwórczych do awaryjnego zasilania sieci elektroenergetycznych nn”.

Wybrane zagadnienia zabezpieczeń odległościowych linii (cz. 2). Parametryzacja zasięgów rezystancyjnych stref pomiarowych oraz rezystancja łuku w prostym układzie sieciowym

Wybrane zagadnienia zabezpieczeń odległościowych linii (cz. 2). Parametryzacja zasięgów rezystancyjnych stref pomiarowych oraz rezystancja łuku w prostym układzie sieciowym

W artykule zestawiono wybrane modele rezystancji łuku, które mogą być przydatne dla celów parametryzacji zabezpieczeń odległościowych.

W artykule zestawiono wybrane modele rezystancji łuku, które mogą być przydatne dla celów parametryzacji zabezpieczeń odległościowych.

Aplikacja programowania ewolucyjnego do optymalizacji pracy miejskich sieci dystrybucyjnych SN w stanach awarii

Aplikacja programowania ewolucyjnego do optymalizacji pracy miejskich sieci dystrybucyjnych SN w stanach awarii

W artykule o zastosowaniu programowania ewolucyjnego do optymalizacji pracy sieci dystrybucyjnych SN w stanach awarii, koncepcji opracowanego algorytmu optymalizacji i możliwościach jego zastosowań, możliwości...

W artykule o zastosowaniu programowania ewolucyjnego do optymalizacji pracy sieci dystrybucyjnych SN w stanach awarii, koncepcji opracowanego algorytmu optymalizacji i możliwościach jego zastosowań, możliwości połączenia opracowanego algorytmu programowania ewolucyjnego z algorytmem planowania rozwoju sieci dystrybucyjnej. Zaprezentowano też przykładowe rezultaty obliczeń optymalizacji dla wybranej miejskiej sieci SN wraz z przebiegiem obliczeń i opracowane algorytmy przedstawione na załączonych...

Porównanie technik pomiaru prądu stosowanych w samoczynnych wyłącznikach napowietrznych sieci SN

Porównanie technik pomiaru prądu stosowanych w samoczynnych wyłącznikach napowietrznych sieci SN

Autor artykułu porównał metody pomiaru prądu przez konwencjonalne przekładniki prądowe i sensory prądowe. Uwagę zwrócił zwłaszcza na konstrukcję, dokładność przetwarzania oraz zakres wartościowy transformacji...

Autor artykułu porównał metody pomiaru prądu przez konwencjonalne przekładniki prądowe i sensory prądowe. Uwagę zwrócił zwłaszcza na konstrukcję, dokładność przetwarzania oraz zakres wartościowy transformacji tych urządzeń oraz przedstawił wyniki badań dotyczące dokładności przetwarzania cewki Rogowskiego stosowanej w napowietrznych wyłącznikach próżniowych.

Zastosowania zasobników energii w systemach zasilania - część 2

Zastosowania zasobników energii w systemach zasilania - część 2

W niniejszej publikacji opisano zasobniki stosowane u indywidualnych odbiorców, wykorzystanie zasobników energii u odbiorców indywidualnych w systemach zasilania semi off grid, off grif oraz on grid.

W niniejszej publikacji opisano zasobniki stosowane u indywidualnych odbiorców, wykorzystanie zasobników energii u odbiorców indywidualnych w systemach zasilania semi off grid, off grif oraz on grid.

Wybrane zagadnienia zabezpieczeń odległościowych linii (część 1) Kryterium podimpedancyjne oraz parametryzacja zasięgów reaktancyjnych stref pomiarowych

Wybrane zagadnienia zabezpieczeń odległościowych linii (część 1) Kryterium podimpedancyjne oraz parametryzacja zasięgów reaktancyjnych stref pomiarowych

W artykule zostały przybliżone wybrane aspekty działania i parametryzacji zabezpieczenia odległościowego linii przesyłowych.

W artykule zostały przybliżone wybrane aspekty działania i parametryzacji zabezpieczenia odległościowego linii przesyłowych.

Zastosowanie wykładników Lapunowa do badania stabilności sieci elektroenergetycznej

Zastosowanie wykładników Lapunowa do badania stabilności sieci elektroenergetycznej

W analizowanym zagadnieniu istotne jest to, że w czasie normalnej pracy SEE wykładnik Lapunowa ma wartość ujemną, natomiast w punkcie utraty stabilności jego wartość przekracza zero. Oznacza to, że w miarę...

W analizowanym zagadnieniu istotne jest to, że w czasie normalnej pracy SEE wykładnik Lapunowa ma wartość ujemną, natomiast w punkcie utraty stabilności jego wartość przekracza zero. Oznacza to, że w miarę zbliżania się układu do punktu utraty stabilności wykładnik Lapunowa zbliża się do zera. Tę właściwość można wykorzystać do wczesnego wykrywania groźby utraty stabilności przez SEE. W artykule przedstawiono to na przykładzie prostego modelu generator-sieć sztywna.

Spadki napięć oraz straty mocy w linii średniego napięcia z generacją rozproszoną

Spadki napięć oraz straty mocy w linii średniego napięcia z generacją rozproszoną

W artykule przedstawiono korzyści wynikające z podłączania generacji rozproszonej pod kątem strat mocy i poziomów napięć w sieciach średnich napięć. Wykazano, jaki wpływ na poziom strat mocy ma wybór punktu...

W artykule przedstawiono korzyści wynikające z podłączania generacji rozproszonej pod kątem strat mocy i poziomów napięć w sieciach średnich napięć. Wykazano, jaki wpływ na poziom strat mocy ma wybór punktu podłączenia generatora, a także jego moc. Do obliczeń wykorzystano parametry istniejących rzeczywistych linii średniego napięcia. Wykazano, że w przypadku nieodpowiedniego doboru mocy generatora straty mocy w linii mogą wzrosnąć.

Modele niezawodnościowe linii napowietrznych SN z przewodami gołymi

Modele niezawodnościowe linii napowietrznych SN z przewodami gołymi

Artykuł stanowi analizę awaryjności linii napowietrznych SN z przewodami gołymi, eksploatowanych w krajowych sieciach dystrybucyjnych. Wyznaczono w nim modele niezawodnościowe czasu trwania odnowy, czasu...

Artykuł stanowi analizę awaryjności linii napowietrznych SN z przewodami gołymi, eksploatowanych w krajowych sieciach dystrybucyjnych. Wyznaczono w nim modele niezawodnościowe czasu trwania odnowy, czasu trwania wyłączeń awaryjnych, czasu przerw w zasilaniu, a także wartości energii elektrycznej niedostarczonej do odbiorców. Przeprowadzono w nim też analizę sezonowości oraz przyczyn awarii linii. Autor przeprowadził obszerne badania niezawodnościowe na podstawie danych pochodzących z terenu dużej...

Podstawowe wiadomości o napowietrznej sieci dystrybucyjnej energetyki zawodowej

Podstawowe wiadomości o napowietrznej sieci dystrybucyjnej energetyki zawodowej

Cel artykułu stanowi przybliżenie funkcjonariuszom Straży Pożarnej, a zwłaszcza dowódcom akcji ratowniczo-gaśniczych, cech charakterystycznych napowietrznych linii wysokiego, średniego i niskiego napięcia....

Cel artykułu stanowi przybliżenie funkcjonariuszom Straży Pożarnej, a zwłaszcza dowódcom akcji ratowniczo-gaśniczych, cech charakterystycznych napowietrznych linii wysokiego, średniego i niskiego napięcia. W artykule nie przedstawiono wszystkich rozwiązań technicznych w zakresie budownictwa sieciowego, które są stosowane w sieci dystrybucyjnej na terenie naszego kraju, tylko podstawowe.

Podstawowe wiadomości o elektroenergetycznej podziemnej sieci dystrybucyjnej energetyki zawodowej

Podstawowe wiadomości o elektroenergetycznej podziemnej sieci dystrybucyjnej energetyki zawodowej

Autorzy zamieścili w publikacji najbardziej istotne wiadomości dotyczące elektroenergetycznej podziemnej (kablowej) sieci dystrybucyjnej energetyki zawodowej. Na tle omówienia cech charakterystycznych...

Autorzy zamieścili w publikacji najbardziej istotne wiadomości dotyczące elektroenergetycznej podziemnej (kablowej) sieci dystrybucyjnej energetyki zawodowej. Na tle omówienia cech charakterystycznych dla sieci dystrybucyjnych przedstawili właściwości linii kablowych średniego napięcia 15-20 kV oraz niskiego napięcia 0,4 kV.

Przegląd przekształtników do zasilania silników reluktancyjnych

Przegląd przekształtników do zasilania silników reluktancyjnych

Przekształtnik służy do fizycznego załączania i wyłączania prądów w pasmach fazowych silnika na podstawie sygnałów uzyskanych ze sterownika napędu. Jest to zatem istotny podzespół zbudowany z elementów...

Przekształtnik służy do fizycznego załączania i wyłączania prądów w pasmach fazowych silnika na podstawie sygnałów uzyskanych ze sterownika napędu. Jest to zatem istotny podzespół zbudowany z elementów energoelektronicznych, których odpowiednia konfiguracja umożliwia uzyskanie napędu o zadowalających parametrach, a niektóre z nich umożliwiają nawet częściowy zwrot pobranej energii.

Oddziaływanie zakłóceniowe i niebezpieczne linii kablowych 110 kV na kolejową infrastrukturę telekomunikacyjną

Oddziaływanie zakłóceniowe i niebezpieczne linii kablowych 110 kV na kolejową infrastrukturę telekomunikacyjną

Wprowadzenie pociągów dużych prędkości do polskiej sieci kolejowej spowodowało dynamiczny rozwój infrastruktury kolejowej. Istniejące linie kolejowe zaczęły podlegać gruntownej modernizacji, również w obszarze...

Wprowadzenie pociągów dużych prędkości do polskiej sieci kolejowej spowodowało dynamiczny rozwój infrastruktury kolejowej. Istniejące linie kolejowe zaczęły podlegać gruntownej modernizacji, również w obszarze infrastruktury elektroenergetycznej. Do zasilania nowo projektowanych podstacji trakcyjnych dość powszechnie zaczęto stosować linie wysokiego napięcia 110 kV, których trasa bardzo często przebiega równolegle do torów kolejowych – w zbliżeniu do kolejowych kabli telekomunikacyjnych i sterowniczych.

„Słupy hybrydowe” – nowe, polskie, odnawialne źródło energii z wiatru

„Słupy hybrydowe” – nowe, polskie, odnawialne źródło energii z wiatru

Wprowadzone w ostatnich latach przepisy dotyczące wykorzystania wiatru do uzyskania energii elektrycznej na lądzie sprawiły, że jedynie mikrogeneracja ma tam szansę rozwoju. W artykule przedstawiam propozycję...

Wprowadzone w ostatnich latach przepisy dotyczące wykorzystania wiatru do uzyskania energii elektrycznej na lądzie sprawiły, że jedynie mikrogeneracja ma tam szansę rozwoju. W artykule przedstawiam propozycję innowacyjnych, korzystnych zarówno dla inwestorów, jak i gospodarki narodowej słupów hybrydowych – połączenia słupa podtrzymującego przewody linii elektroenergetycznej z mikrogeneracyjną, bezśmigłową turbiną wiatrową i magazynem energii elektrycznej.

Awarie sieciowe w krajowej sieci dystrybucyjnej

Awarie sieciowe w krajowej sieci dystrybucyjnej

Krajowa sieć dystrybucyjna jest odpowiedzialna za rozdział i dystrybucję energii elektrycznej i obejmuje sieć dystrybucyjną (tzw. wstępnego rozdziału) 110 kV oraz sieć dystrybucyjną (rozdzielczą) SN (6,...

Krajowa sieć dystrybucyjna jest odpowiedzialna za rozdział i dystrybucję energii elektrycznej i obejmuje sieć dystrybucyjną (tzw. wstępnego rozdziału) 110 kV oraz sieć dystrybucyjną (rozdzielczą) SN (6, 10, 15, 20 i 30 kV) i sieć nn (0,4 kV). W jej skład wchodzą zarówno linie napowietrzne i kablowe, jak i stacje elektroenergetyczne.

Komentarze

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Elektro.info.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.