D o [w i a d c z a l n e b a d a n i a n i e l i n i o w y c h e f e k t w
w d y n a m i c z n y m u k Ba d z i e m a g n e t y c z n y m
W Ba d i m i r R o s z c z i n , S i e r g i e j G o d i n
P r z e d m o w a d o a r t y k u Bu
P r a c e n a d p r o j e k t e m " G a l i l e u s z " ( 1 9 8 8 - 1 9 9 3 r . ) p r o w a d z i Ba g r u p a u c z o n y c h z M o s k i e w s k i e g o
I n s t y t u t u L o t n i c z e g o . R o z p o c z Ba j e w 1 9 8 8 r . P r a c e b y By f i n a n s o w a n e p r z e z p r y w a t n y c h
i n w e s t o r w .
W w y n i k u p r z e p r o w a d z o n y c h d o [w i a d c z e D w t r a k c i e 1 9 9 0 r . p o j a w i Bo s i w y o b r a |e n i e o
o [r o d k u k w a n t o w y m , n a t l e k t r e g o k s z t a Bt u j s i z n a n e n a m e l e k t r o m a g n e t y c z n e i
g r a w i t a c y j n e o d d z i a By w a n i a . N a p o c z t k u 1 9 9 1 r . e k i p i e b a d a w c z e j z l a b o r a t o r i u m
p r z e d s t a w i o n o Z a d a n i e T e c h n i c z n e , p o l e g a j c e n a w y k o n a n i u " u r z d z e n i a d l a p r z e k s z t a Bc a n i a
e n e r g i i k w a n t o w e j m a t e r i i " . P r o t o t y p u r z d z e n i a w m e t a l u z o s t a B w y k o n a n y w c i g u 2 , 5 r o k u
i b y B g o t o w y w p o Bo w i e 1 9 9 3 r .
N i e s t e t y , d o [w i a d c z e n i a z u r z d z e n i e m p r z e p r o w a d z a n e b y By k r t k o ( c z e r w i e c - l i s t o p a d
1 9 9 3 r . ) , d o c h w i l i r o z w i z a n i a l a b o r a t o r i u m j e s i e n i 1 9 9 3 r . z p o w o d u f i n a n s o w y c h
p r o b l e m w , j a k i e s p o t k a By i n w e s t o r w . O p i s i w y n i k i e k s p e r y m e n t w , p r z e p r o w a d z o n y c h w
t y m o k r e s i e , p o d a j e m y p o n i |e j w n a s z y m a r t y k u l e .
* * *
C e l e m n a s z e j p r a c y j e s t d o [w i a d c z a l n e z b a d a n i e e f e k t w f i z y c z n y c h p o w s t a j c y c h w
u k Ba d z i e z o b r a c a j c y m i s i m a g n e s a m i s t a By m i [ 1 ] i p o z n a n i e t o w a r z y s z c y c h e f e k t w . W
d a l s z e j c z [c i t e k s t u z b u d o w a n e p r z e z n a s u r z d z e n i e d o [w i a d c z a l n e b d z i e m y n a z y w a l i
k o n w e r t o r e m . C a By u k Ba d l a b o r a t o r y j n y k o n w e r t o r a b y B z b u d o w a n y p r z y b a z o w a n i u n a
w Ba s n y c h p o g l d a c h t e o r e t y c z n y c h , b d c e j w d y s p o z y c j i t e c h n o l o g i i i i s t n i e j c y c h w d a n y m
m o m e n c i e m o |l i w o [c i a c h f i n a n s o w y c h . P o n i |e j p r z e d s t a w i o n a j e s t t e c h n o l o g i a w y k o n a n i a
t e g o k o n w e r t o r a i w y n i k i j e g o t e s t o w a n i a .
O p i s t e c h n o l o g i i
K o n s t r u k c j a s t o i s k a l a b o r a t o r y j n e g o k o n w e r t o r a , w y p o s a |o n e g o w u r z d z e n i a p o m i a r o w e ,
z a p e w n i a s z e r o k i z a k r e s b a d a D, n i e z b d n y p o z i o m k o n t r o l i p r o c e s w o r a z b e z p i e c z e Ds t w a
p r z e p r o w a d z a n y c h b a d a D.
Zr e d n i c a u k Ba d u m a g n e t y c z n e g o ( k o r p u s u r o b o c z e g o ) k o n w e r t o r a w y n o s i Ba o k o Bo 1 m e t r a .
W y k o n a i n a m a g n e s o w a t a k o b j t o [ n i e b y Bo w n a s z y c h w a r u n k a c h m o |l i w e , d l a t e g o
z d e c y d o w a n o , a b y s t a t o r z m o n t o w a z o d d z i e l n y c h n a m a g n e s o w a n y c h s e g m e n t w ,
w y k o n a n y c h n a b a z i e m a g n e s w z z i e m r z a d k i c h z i n d u k c j r e s z t k o w 0 , 8 6 t e s l i , s i B k o e r c j i
H c = 6 0 0 k A / m i e n e r g i m a g n e t y c z n W = 1 5 0 k J / m 3 . S e g m e n t y z o s t a By n a m a g n e s o w a n e
z w y k By m s p o s o b e m w w y n i k u r o z Ba d o w a n i a b a t e r i i k o n d e n s a t o r w p r z e z i n d u k t o r . N a s t p n i e
s e g m e n t y b y By u k Ba d a n e i s k l e j a n e n a s p e c j a l n y m s z a b l o n i e , k t r y z a p e w n i a B n i e z b d n e
t o l e r a n c j e w p o Bo |e n i a c h s e g m e n t w i o d p r o w a d z a B e n e r g i m a g n e t y c z n . T o p o z w a l a Bo
p r z e p r o w a d z i n a s t p n e k l e j e n i e e l e m e n t w w e w s p l n y b l o k . W c e l u w y k o n a n i a s t a t o r a
u |y t o 1 1 0 k g m a g n e s w z z i e m r z a d k i c h , a d l a w y k o n a n i a r o l e k - 1 1 5 k g t e g o m a t e r i a Bu .
R y s . 1 . W a r i a n t w y k o n a n i a j e d n o r z d o w e g o k o n w e r t o r a
N i e z a s t o s o w a n o w y s o k o c z s t o t l i w o [c i o w e g o p o d m a g n e s o w a n i a . P o s t a n o w i o n o , z e
t e c h n o l o g i a i m p r i n t i n g u , k t r a z o s t a Ba o p i s a n a w [ 1 ] , z o s t a n i e z a s t p i o n a p o p r z e z
z a s t o s o w a n i e p o p r z e c z n y c h w s t a w e k m a g n e t y c z n y c h z w e k t o r e m n a m a g n e s o w a n i a
s k i e r o w a n y m p o d k t e m 9 0 s t o p n i d o w e k t o r a p o d s t a w o w e g o n a m a g n e s o w a n i a s t a t o r a i
r o l e k . D l a t y c h p o p r z e c z n y c h w s t a w e k b y B w y k o r z y s t a n y m o d y f i k o w a n y m a t e r i a B N d F e B z
i n d u k c j r e s z t k o w 1 , 2 t e s l i i z t r o c h w i k s z s i B k o e r c j i i e n e r g i i m a g n e t y c z n e j n i | w
b a z o w y m m a t e r i a l e k o r p u s u r o b o c z e g o , H c = 1 0 0 0 k A / m ; W = 3 6 0 k J / m 3 . N a r y s . 1 . i n a r y s .
2 . P o k a z a n e j e s t w z a j e m n e r o z m i e s z c z e n i e s t a t o r a 1 , e l e m e n t w r o t o r a - r o l e k 2 i s p o s b i c h
w z a j e m n e g o o d d z i a By w a n i a z a p o [r e d n i c t w e m p o p r z e c z n y c h w s t a w e k m a g n e t y c z n y c h n a
s t a t o r z e i r o t o r z e , d z i a Ba j c y c h n a p o d o b i e Ds t w o z a z b i a j c y c h s i z e s o b k B z b a t y c h .
M i d z y p o w i e r z c h n i s t a t o r a i r o l k a m i b y Ba p o w i e t r z n a s z c z e l i n a - , m a j c a s z e r o k o [ o k o Bo
1 m m .
S t a t o r i r o l k i b y By o w i n i t e ( p o k r y t e ) s z c z e l n w a r s t w m i e d z i g r . 0 , 8 m m , m a j c
b e z p o [r e d n i e l e k t r y c z n y k o n t a k t z m a g n e s a m i s t a t o r a i r o l e k . O d l e g Bo [c i m i d z y w s t a w k a m i
n a r o l k a c h i w s t a w k a m i n a s t a t o r z e b y By o d s i e b i e w k o n k r e t n y s p o s b z a l e |n e , a j e s t t o
k o n i e c z n e d l a p o w s t a n i a r e |y m u k r y t y c z n e g o .
R y s . 2 . S p o s b o r g a n i z a c j i z a z b i e n i a m a g n e t y c z n e g o s t a t o r a i r o l e k
Zr e d n i c a s t a t o r a 1 i r o t o r a 2 ( r y s . 2 ) b y By w y b r a n e w t e n s p o s b , |e b y s t o s u n e k [r e d n i c s t a t o r a
D i r o l k i d b y B l i c z b c a Bk o w i t , b d c k r o t n o [c i l i c z b y 4 . J e s t t o j e d e n z w a r u n k w d l a
p r z e s t r z e n n e g o k w a n t o w a n i a i o s i g n i c i a r e z o n a n s o w e g o r e |y m u m i d z y e l e m e n t a m i
r o b o c z e g o k o r p u s u u r z d z e n i a . W Ba [c i w e p o Bo |e n i e e l e m e n t w w z g l d e m s i e b i e z a p e w n i a
w a r u n k i d l a p o w s t a n i a w s t r e f i e p r z y l e g Be j d o k o r p u s u r o b o c z e g o r e |y m u s t o j c y c h f a l
e l e k t r o m a g n e t y c z n y c h
R y s . 3 . O g l n y s c h e m a t j e d n o r z d o w e g o k o n w e r t o r a m a g n e t y c z n o - g r a w i t a c y j n e g o
E l e m e n t y u k Ba d u m a g n e t y c z n e g o z o s t a By z m o n t o w a n e w c a Bk o w i t k o n s t r u k c j n a p l a t f o r m i e
w y k o n a n e j z n i e m a g n e t y c z n y c h s t o p w . N a r y s . 3 p o k a z a n y j e s t o g l n y w i d o k p l a t f o r m y z
j e d n o r z d o w y m k o n w e r t o r e m . P l a t f o r m a t a z o s t a Ba w y p o s a |o n a w s p r |y n y , a m o r t y z a t o r y , a
t r z y p r o w a d n i c e z a p e w n i a By j e j r u c h w k i e r u n k u p i o n o w y m . W i e l k o [ p r z e m i e s z c z e n i a b y Ba
m i e r z o n a z a p o m o c i n d u k c y j n e g o c z u j n i k a p r z e s u n i c i a 1 4 ; w t e n s p o s b o d r a z u w t r a k c i e
d o [w i a d c z e n i a b y Ba o k r e [l a n a z m i a n a c i |a r u p l a t f o r m y . C a Bk o w i t y c i |a r p l a t f o r m y z
u k Ba d e m m a g n e t y c z n y m w w y j [c i o w y m s t a n i e w y n o s i B 3 5 0 k G .
S t a t o r 1 b y B z a m o c o w a n y n i e r u c h o m o , a r o l k i 2 b y By z a m o c o w a n e w e w s p l n y m r u c h o m y m
s e p a r a t o r z e 3 z a p o m o c d y n a m i c z n y c h Bo |y s k p o w i e t r z n y c h , m a j c y c h n a c e l u m a k s y m a l n e
o b n i |e n i e t a r c i a . W c e l u p r z e k a z a n i a m o m e n t u o b r o t o w e g o s e p a r a t o r b y B n a s z t y w n o
z w i z a n y z w a Be m g B w n y m 4 u r z d z e n i a . W a B g B w n y z a p o [r e d n i c t w e m c i e r n y c h
j e d n o k i e r u n k o w y c h s p r z g i e B 5 b y B p o Bc z o n y z r o z r u c h o w y m s i l n i k i e m 6 , d o p r o w a d z a j c y m
u r z d z e n i e d o p r a c y w r e |y m i e s a m o p o d t r z y m y w a n i a o b r o t w , i g e n e r a t o r e m
e l e k t r o d y n a m i c z n y m 7 . W z d Bu | r o t o r a r o z m i e s z c z o n e b y By p r z e t w o r n i k i e l e k t r o m a g n e t y c z n e
8 z o t w a r t y m i o b w o d a m i m a g n e t y c z n y m i 9 . M a g n e t y c z n e r o l k i 2 p r z e c h o d z i By p r z e z o b w o d y
m a g n e t y c z n e i z a m y k a By m a g n e t y c z n y p o t o k p r z e c h o d z c y p r z e z p r z e t w o r n i k i
e l e k t r o m a g n e t y c z n e 8 , w z b u d z a By w n i c h s i B e l e k t r o d y n a m i c z n , k t r a b e z p o [r e d n i o d z i a Ba Ba
n a o b c i |e n i e 1 0 w p o s t a c i |a r w e k . P r z e t w o r n i k i e l e k t r o m a g n e t y c z n e 8 b y By w y p o s a |o n e w
n a p d y e l e k t r y c z n e 1 1 i m i a By m o |l i w o [ p By n n e g o p r z e m i e s z c z a n i a s i p o p r o w a d n i c a c h 1 2 .
W c e l u z b a d a n i a w p By w u n a c h a r a k t e r y s t y k k o n w e r t o r a z e w n t r z n e g o w y s o k i e g o n a p i c i a
b y B z a m o n t o w a n y u k Ba d p r o m i e n i o w e j p o l a r y z a c j i e l e k t r y c z n e j . N a o b r z e |a c h u r z d z e n i a
m i d z y p r z e t w o r n i k a m i e l e k t r o m a g n e t y c z n y m i 8 b y By w s t a w i o n e p i e r [c i e n i o w e e l e k t r o d y 1 3 ,
z p o w i e t r z n s z c z e l i n m i d z y n i m i i r o l k a m i 2 w y n o s z c 1 0 m m . E l e k t r o d y b y By
p o d Bc z o n e d o zr d Ba w y s o k i e g o n a p i c i a , p r z y c z y m d o d a t n i p o t e n c j a B b y B p o d Bc z o n y d o
s t a t o r a , a u j e m n y d o p i e r [c i e n i o w y c h e l e k t r o d . N a p i c i e zr d Ba b y Bo r e g u l o w a n e w g r a n i c a c h
0 . . . 2 0 k V . Z w y k l e w d o [w i a d c z e n i a c h b y Bo w y k o r z y s t a n a g r a n i c z n a w a r t o [ 2 0 k V .
N a w y p a d e k a w a r y j n e g o h a m o w a n i a r o t o r a n a w a l e g B w n y m u r z d z e n i a z a m o n t o w a n y m b y B
s a m o c h o d o w y t a r c z o w y h a m u l e c c i e r n y . G e n e r a t o r e l e k t r o d y n a m i c z n y 7 b y B p o d Bc z a n y d o
a k t y w n e g o o b c i |e n i a z a p o [r e d n i c t w e m k o m p l e t u p r z e Bc z n i k w , z a p e w n i a j c y c h s t o p n i o w e
p o d Bc z a n i e o b c i |e n i a o d 1 d o 1 0 k W , k r o k o w o c o 1 k W . W b a d a n y m w a r i a n c i e k o n w e r t o r
m i a B p o d Bc z o n y o l e j o w o - c i e r n y g e n e r a t o r e n e r g i i c i e p l n e j 1 5 , k t r y b y B p r z e z n a c z o n y d l a
o d p r o w a d z e n i a n a d w y |k i m o c y ( p o w y |e j 1 0 k W ) d o w y m i e n n i k a c i e p l n e g o ( c h Bo d n i c y ) . A l e
p o n i e w a | r e a l n a m o c k o n w e r t o r a w d o [w i a d c z e n i a c h n i e p r z e k r a c z a Ba 7 k W , o l e j o w o - c i e r n y
g e n e r a t o r e n e r g i i c i e p l n e j n i e b y B w y k o r z y s t y w a n y . P e Bn a s t a b i l i z a c j a o b r o t w r o t o r a b y Ba
r e a l i z o w a n a z a p o m o c w y s u w a n y c h p r z e t w o r n i k w e l e k t r o m a g n e t y c z n y c h , o b c i |a n y c h
d o d a t k o w o k o m p l e t e m |a r w e k o c a Bk o w i t e j m o c y 1 0 k W .
O b s e r w o w a n e e f e k t y
K o n w e r t o r b y B z m o n t o w a n y w p o m i e s z c z e n i u l a b o r a t o r y j n y m n a t r z e c h b e t o n o w y c h o p o r a c h
n a p o z i o m i e g r u n t u . W y s o k o [ d o s u f i t u w p o m i e s z c z e n i u w y n o s i Ba 2 , 5 m e t r a . O p r c z
|e l a z o b e t o n o w y c h p By t n a s u f i c i e , w b e z p o [r e d n i e j b l i s k o [c i o d u k Ba d u m a g n e t y c z n e g o
z n a j d o w a B s i z w y k By g e n e r a t o r e l e k t r o d y n a m i c z n y i s i l n i k e l e k t r y c z n y , k t r e z a w i e r a By
k i l k a d z i e s i t k i l o g r a m w |e l a z a i p o t e n c j a l n i e m o g By f a Bs z o w a o b r a z o b s e r w o w a n y c h p l .
U r u c h o m i e n i e u r z d z e n i a n a s t p o w a Bo w s k u t e k r o z p d z a n i a d o c o r a z w y |s z y c h o b r o t w z a
p o m o c s i l n i k a e l e k t r y c z n e g o . O b r o t y p By n n i e w z r a s t a By d o c z a s u , a | a m p e r o m i e r z , k t r y b y B
w Bc z o n y w o b w d z a s i l a n i a s i l n i k a e l e k t r y c z n e g o , n i e z a c z y n a B p o k a z y w a z e r o w e j w a r t o [c i
p o b i e r a n e g o p r d u i o b e c n o [ p r d u z w r o t n e g o . O d p o w i a d a j c a t e m u p r d k o [ o b r o t o w a
w y n o s i Ba o k o Bo 5 5 0 o b r / m i n , p r z y c z y m m a g n e t y c z n y c z u j n i k p r z e m i e s z c z e n i a p l a t f o r m y 1 4
z a c z y n a B w s k a z y w a z m i a n c i |a r u p l a t f o r m y j u | p r z y 2 0 0 o b r / m i n . N a s t p n i e , z a p o m o c
e l e k t r o m a g n e t y c z n e g o s p r z g Ba j e d n o k i e r u n k o w e g o s i l n i k c a Bk o w i c i e o d Bc z a B s i i d o w a Bu
g B w n e g o u r z d z e n i a z a p o [r e d n i c t w e m s p r z g Ba e l e k t r o m a g n e t y c z n e g o b y B p o d Bc z a n y
z w y k By e l e k t r o d y n a m i c z n y g e n e r a t o r . P o o s i g n i c i u k r y t y c z n e g o r e |y m u , k t r y n a s t p o w a B
p r z y o k . 5 5 0 o b r / m i n , o b r o t y r o t o r a o s t r o , z w i e l k i m p r z y [p i e s z e n i e m n a r a s t a By , a
j e d n o c z e [n i e w o l n i e j z m i e n i a B s i c i |a r . W t y m m o m e n c i e b y Bo p o d Bc z a n e p i e r w s z e
o b c i |e n i e o w a r t o [c i 1 k W . O d r a z u p o p o d Bc z e n i u p i e r w s z e g o o b c i |e n i a o b r o t y z a c z y n a By
s p a d a , a "G d a l e j r o s Bo i t d . , z g o d n i e z r y s . 4 .
R y s . 4 . R e |y m y p r a c y k o n w e r t o r a m a g n e t y c z n o - g r a w i t a c y j n e g o
Z m i a n a c i |a r u z a l e |a Ba o d m o c y , j a k a b y Ba o d p r o w a d z a n a n a o b c i |e n i e ( j a k o o b c i |e n i e
z o s t a B w y k o r z y s t a n y z e s p B d z i e s i c i u z w y k By c h p o d g r z e w a c z y d o w o d y p o 1 k W ) o r a z o d
p r z y Bc z o n e g o n a p i c i a p o l a r y z a c y j n e g o . P r z y m a k s y m a l n e j o d p r o w a d z a n e j m o c y w
w y s o k o [c i 7 k W z m i a n a c i |a r u "G c a Be j p l a t f o r m y o c i |a r z e 3 5 0 k G o s i g a Ba 3 5 % j e j
c i |a r u w n i e r u c h o m y m s t a n i e ( w p r z e l i c z e n i u n a c z y s t y c i |a r k o r p u s u r o b o c z e g o
k o n w e r t o r a "G K R w y n o s i B o k o Bo 5 0 % ) . O b c i |e n i e p o n a d 7 k W p r o w a d z i Bo d o s t o p n i o w e g o
o b n i |a n i a o b r o t w i w y j [c i a z r e |y m u s a m o g e n e r a c j i , a | d o p e Bn e g o z a t r z y m a n i a o b r o t w
r o t o r a . C i |a r p l a t f o r m y m o |n a r e g u l o w a p o d a j c w y s o k i e n a p i c i e n a k o m r k o w e e l e k t r o d y
p i e r [c i e n i o w e , r o z m i e s z c z o n e w o d l e g Bo [c i 1 0 m m o d z e w n t r z n e j p o w i e r z c h n i r o l e k . P r z y
p o d Bc z o n y m n a p i c i u 2 0 k V ( u j e m n y b i e g u n n a e l e k t r o d a c h ) z w i k s z a n i e o b c i |e n i a w
o b w o d z i e g B w n e g o g e n e r a t o r a p o w y |e j 6 k W n i e w p By w a n a z m i a n "G , p r z y z m n i e j s z a n i u
o b r o t w d o 4 0 0 o b r / m i n n a s t p u j e " p r z e c i g a n i e " e f e k t u i z j a w i s k o t y p u " r e s z t k o w a
i n d u k c j a " , p o z o s t a j c a p o "G . R e |y m y p r a c y k o n w e r t o r a i l u s t r u j w y k r e s y z d o [w i a d c z e D,
p r z e d s t a w i o n e n a r y s . 4 i r y s . 5 .
E f e k t z m i a n y c i |a r u j e s t o d w r a c a l n y w z g l d e m k i e r u n k u w i r o w a n i a r o t o r a i c h a r a k t e r y z u j e
s i p e w n h i s t e r e z . P r z y w i r o w a n i u z g o d n y m z e w s k a z w k z e g a r a k r y t y c z n y r e |y m
w y s t p u j e w o k o l i c y 5 5 0 o b r / m i n i p o w s t a j e c i g o k i e r u n k u p r z e c i w n y m n i | m a w e k t o r
g r a w i t a c j i , n a t o m i a s t p r z y w i r o w a n i u r o t o r a w p r z e c i w n s t r o n k r y t y c z n y r e |y m w y s t p u j e
w o k o l i c y 6 0 0 o b r / m i n i i p o w s t a j e c i g o k i e r u n k u z g o d n y m z k i e r u n k i e m w e k t o r a
g r a w i t a c j i . Z a c h o d z i r |n i c a w p o j a w i a n i u s i k r y t y c z n e g o r e |y m u w y n o s z c a 5 0 . . . 6 0
o b r / m i n . N a l e |y z a u w a |y , |e p r a w d o p o d o b n i e i s t n i e j t a k |e i n n e r e z o n a n s o w e r e |y m y ,
o d p o w i a d a j c e z n a c z n i e w y |s z e j p r d k o [c i o b r o t o w e j r o t o r a i z n a c z n i e w y |s z y m p o z i o m o m
w y k o r z y s t a n i a m o c y . T e o r e t y c z n i e m o |n a p r z y p u s z c z a , |e z a l e |n o [ w y t w a r z a n e j e n e r g i i
m e c h a n i c z n e j o d w e w n t r z n y c h p a r a m e t r w u k Ba d u m a g n e t y c z n e g o k o n w e r t o r a i p r d k o [c i
o b r o t o w e j r o t o r a m a c h a r a k t e r n i e l i n i o w y i u z y s k a n e e f e k t y n i e s o p t y m a l n e . P a t r z c z t e g o
p u n k t u w i d z e n i a , w y j a w i e n i e m a k s y m a l n e j m o c y , m a k s y m a l n e j z m i a n y c i |a r u i i n n y c h
m o |l i w o [c i k o n w e r t o r a o b i e c u j e d u |e p r a k t y c z n e i n a u k o w e k o r z y [c i . W b a d a n y m w a r i a n c i e
k o n w e r t o r a w y k o r z y s t a n i e b a r d z i e j w y s o k i c h o b r o t w b y Bo n i e d o p u s z c z a l n e z e w z g l d u n a
m e c h a n i c z n w y t r z y m a Bo [ u k Ba d u m a g n e t y c z n e g o , s k l e j o n e g o z o s o b n y c h e l e m e n t w .
R y s . 5 . S t a d i u m r o z r u c h u k o n w e r t o r a
R y s . 5 s z c z e g Bo w o w y j a [n i a z a l e |n o [ o b r o t w r o t o r a k o n w e r t o r a i c i |a r u p l a t f o r m y o d
m o c y o b c i |e n i a . W y k r e s y s z b u d o w a n e d l a p r z y p a d k w z z a Bc z o n y m ( w y k r e s g r n y ) i
w y Bc z o n y m ( w y k r e s d o l n y ) n a p i c i e m p o l a r y z a c j i . C z a s o d m o m e n t u w Bc z e n i a s i l n i k a
r o z r u c h o w e g o d o p o w s t a n i a r e |y m u s a m o g e n e r a c j i k o n w e r t o r a p r z y o b r o t a c h r o t o r a
z g o d n y c h z r u c h e m w s k a z w k i z e g a r a j e s t w p r z y b l i |e n i u r w n y 1 , 5 m i n u t ( m o c s i l n i k a
r o z r u c h o w e g o 2 k W , r e d u k c j a n a w a l e k o n w e r t o r a 1 / 1 0 ) . P o o s i g n i c i u r e |y m u k r y t y c z n e g o
( 5 5 0 o b r / m i n ) z m i a n a c a Bk o w i t e g o c i |a r u p l a t f o r m y w y n o s i Ba j u | 3 0 % . W p u n k c i e p r z e j [c i a
d o r e |y m u r e z o n a n s o w e g o o b r o t y o s t r o , z d u |y m p r z y [p i e s z e n i e m r o s n d o 5 9 0 o b r / m i n , z
w y s t p u j c w y r a zn z m i a n "G d o 3 5 % . S By c h a p r z y t y m n i e p r z y j e m n y [w i s z c z c y
d zw i k w y s o k i e j c z s t o t l i w o [c i . T e n f r a g m e n t w y k r e s u z a c z y n a s i t u | z a k r y t y c z n y m
p u n k t e m ( n a c h y l e n i e k r z y w e j 1 ) .
P o o s i g n i c i u 5 9 0 o b r / m i n d o g e n e r a t o r a e l e k t r y c z n e g o b y Bo p r z y Bc z a n e p i e r w s z e
o b c i |e n i e 1 k W . D zw i k o d r a z u u s t a w a B, o b r o t y o s t r o s p a d a By , a t a k |e o s t r o z m i e n i a Bo s i
"G . K i e d y o b r o t y z a c z y n a By z n o w u r o s n , w c e l u s t a b i l i z a c j i o b r o t w r o t o r a n a p o z i o m i e
5 9 0 . . . 5 9 5 o b r / m i n b y Bo p o d Bc z a n e d r u g i e o b c i |e n i e ; w t y m c z a s i e "G d a l e j s i z m i e n i a .
W z r o s t o b c i |e n i a g e n e r a t o r a p r z e b i e g a B s t o p n i o w o d o s u m a r y c z n e j m o c y 6 k W , w
p r z e d z i a Ba c h c z a s o w y c h r w n y c h 1 0 . . . 3 0 s e k . P o t e m b y B z a o b s e r w o w a n y k r t k o t r w a By w z r o s t
o b r o t w i p e Bn a s t a b i l i z a c j a r e |y m u w c i g u 1 2 . . . 1 5 m i n . W t r a k c i e d o [w i a d c z e D w c i g u
t r z e c h m i e s i c y p r z e p r o w a d z o n o p o n a d 5 0 r o z r u c h w z a b s o l u t n p o w t a r z a l n o [c i . N a l e |y
z a u w a |y , |e j e [l i w m o m e n c i e p r z y r o s t u o b r o t w n i e p o d Bc z a o b c i |e n i a d o g e n e r a t o r a , t o
o b r o t y b d r o s By z p r z y [p i e s z e n i e m p r z e d s t a w i o n y m n a w y k r e s i e r y s . 5 z a p o m o c k t w
1 . . . 5 . W w c z a s , a b y z a c h o w a s t a b i l n y r e |y m p r a c y , t r z e b a p o d Bc z a d o
e l e k t r o g e n e r a t o r a d w a r a z y w i k s z e o b c i |e n i e .
P o w y |s z e d o t y c z y r e |y m u p r a c y z z a Bc z o n y m p o l a r y z u j c y m w y s o k i m n a p i c i e m o w a r t o [c i
2 0 k V ( p l u s d o " z i e m i " ) . B e z n a p i c i a p o l a r y z u j c e g o ( d o l n a k r z y w a ) w p r z y b l i |e n i u
w s z y s t k o w y g l d a p o d o b n i e , a l e o b s e r w u j e s i m n i e j s z " s z t y w n o [" k r z y w e j o b c i |e n i a i
s z y b s z z m i a n c i |a r u p l a t f o r m y p r z y z m n i e j s z a n i u p r d k o [c i o b r o t o w e j r o t o r a k o n w e r t o r a .
R y s . 6 . S c h e m a t w y Ba d o w a n i a k o r o n o w e g o w o k B p r a c u j c e g o k o n w e r t o r a
O p r c z p r z e d s t a w i o n y c h p o w y |e j , z a u w a |o n o j e s z c z e s z e r e g i n n y c h i n t e r e s u j c y c h e f e k t w .
P o d c z a s p r a c y k o n w e r t o r a w z a c i e m n i o n y m p o m i e s z c z e n i u b y Bo d o s t r z e g a l n e w o k B n i e g o
w y Ba d o w a n i e k o r o n o w e w p o s t a c i n i e b i e s k o - r |o w e g o [w i e c e n i a i c h a r a k t e r y s t y c z n y z a p a c h
o z o n u . C h m u r a j o n i z a c j i o b e j m o w a Ba s t r e f s t a t o r a i r o t o r a i m i a Ba t o r o i d a l n y k s z t a Bt . W t l e
w y Ba d o w a n i a k o r o n o w e g o n a p o w i e r z c h n i r o l e k r o t o r a w y r a zn i e d o s t r z e g a l n y b y B f a l o w y
o b r a z - s t r e f y z w i k s z o n e j i n t e n s y w n o [c i [w i e c e n i a b y By r o z m i e s z c z o n e n a w y s o k o [c i r o l e k ,
t a k j a k t o s i z d a r z a w w y s o k o n a p i c i o w y c h w y s o k o c z s t o t l i w o [c i o w y c h i n d u k c y j n y c h
z b i o r n i k a c h e n e r g i i t u | p r z e d p r z e b i c i e m . S t r e f y t e m i a By b i a Bo - | Bt b a r w , a l e n i e b y Bo
s By c h a d zw i k u c h a r a k t e r y s t y c z n e g o d l a w y Ba d o w a n i a i s k r o w e g o . N i e w y s t p o w a By t e |
j a k i e k o l w i e k w i d z i a l n e e r o z y j n e u s z k o d z e n i a m i e d z i a n y c h p o w i e r z c h n i s t a t o r a i r o l e k .
R y s . 7 . R o z m i e s z c z e n i e k o n w e r t o r a w p o m i e s z c z e n i u l a b o r a t o r i u m i r o z m i e s z c z e n i e
k o n c e n t r y c z n y c h [c i a n m a g n e t y c z n y c h
B y B z a o b s e r w o w a n y j e s z c z e j e d e n , w c z e [n i e j n i g d z i e n i e w s p o m i n a n y e f e k t - w y s t p o w a B o n
w p o s t a c i p r o s t o p a d By c h k o n c e n t r y c z n y c h [c i a n m a g n e t y c z n y c h w o k B s t a n o w i s k a
b a d a w c z e g o . Z a p o m o c p r z e n o [n e g o m a g n e t o m e t r u F 4 3 5 4 / 1 ( e l e m e n t e m s e n s o r o w y m b y B
c z u j n i k H a l l a , o s Bo n i t y m o s i |n y m e k r a n e m ) m i e r z o n o n o r m a l n e s t a l e p o l e m a g n e t y c z n e ,
o t a c z a j c e k o n w e r t o r . U j a w n i o n e z o s t a By s t r e f y p o w i k s z o n e g o n a t |e n i a p o l a
m a g n e t y c z n e g o r z d u 0 , 0 5 t e s l i , r o z m i e s z c z o n e k o n c e n t r y c z n i e w o k B s t a n o w i s k a
b a d a w c z e g o . K i e r u n e k w e k t o r a p o l a m a g n e t y c z n e g o w t y c h [c i a n a c h b y Bo z g o d n e z
k i e r u n k i e m w e k t o r a p o l a m a g n e t y c z n e g o r o l e k . N a r y s . 7 p o k a z a n o s c h e m a t y c z n i e
r o z m i e s z c z e n i e k o n w e r t o r a n a p a r t e r z e l a b o r a t o r i u m i r o z m i e s z c z e n i e k o n c e n t r y c z n y c h
o b s z a r w m a g n e t y c z n y c h w o k B n i e g o . S t r e f a m a k s y m a l n e j s z e r o k o [c i b y Ba r o z m i e s z c z o n a
d o k Ba d n i e w c e n t r u m u k Ba d u m a g n e t y c z n e g o k o n w e r t o r a .
M i d z y t y m i s t r e f a m i p r z e n o [n y m a g n e t o m e t r a n o r m a l n e g o p o l a m a g n e t y c z n e g o n i e
r e j e s t r o w a B. S Bo j e p o w i k s z o n e g o n a t |e n i a , p r a k t y c z n i e n i e s Ba b n c e , s r o z m i e s z c z o n e o d
c e n t r u m u k Ba d u m a g n e t y c z n e g o k o n w e r t o r a n a o d l e g Bo [ o k o Bo 1 5 m e t r w i s z y b k o s Ba b n n a
g r a n i c y t e j s t r e f y . G r u b o [ s Bo j a w y n o s i 5 . . . 8 c m . G r a n i c a s Bo j a m a w y r a zn y , o s t r y c h a r a k t e r ,
o d l e g Bo [ m i d z y s Bo j a m i w y n o s i o k . 5 0 . . . 6 0 c m i n i e c o r o [n i e w m i a r o d d a l a n i a s i o d
c e n t r u m k o n w e r t o r a . S t a b i l n y o b r a z t e g o p o l a b y B o b s e r w o w a n y t a k |e n a w y s o k o [c i 5 m n a d
s t a n o w i s k i e m b a d a w c z y m , d w a p i t r a n a d l a b o r a t o r i u m . W y |e j p o m i a r w n i e w y k o n y w a n o .
A n a l o g i c z n y o b r a z b y B n a z e w n t r z p o m i e s z c z e n i a l a b o r a t o r i u m , b e z p o [r e d n i o n a u l i c y , n a
z i e m i .
K o n c e n t r y c z n e [c i a n y b y By d o k Ba d n i e p r o s t o p a d Be i n i e m i a By d o s t r z e g a l n y c h d e f o r m a c j i . W
p o b l i |u k o n w e r t o r a s t w i e r d z o n o r w n i e | a n o r m a l n y s p a d e k t e m p e r a t u r y . N a t l e t e m p e r a t u r y
w l a b o r a t o r i u m + 2 2 C ( 2 C ) z m i e r z o n o s p a d e k t e m p e r a t u r y w w y s o k o [c i 6 . . . 8 C . T o s a m o
z j a w i s k o b y Bo o b s e r w o w a n e i w k o n c e n t r y c z n y c h [c i a n a c h m a g n e t y c z n y c h . P o m i a r y
t e m p e r a t u r y w e w n t r z [c i a n m a g n e t y c z n y c h w y k o n y w a n o z a p o m o c z w y k Be g o t e r m o m e t r u
s p i r y t u s o w e g o , m a j c e g o b e z w Ba d n o [ p o m i a r o w o k o Bo 1 , 5 m i n u t . W y r a zn i e o d b i e r a n o
z m i a n y t e m p e r a t u r y w [c i a n a c h m a g n e t y c z n y c h n a w e t z a p o m o c r k i ; g d y r k u m i e s z c z a Bo
s i w s t r e f [c i a n y m a g n e t y c z n e j , o d r a z u w y c z u w a Bo s i c h B d . A n a l o g i c z n y o b r a z b y B
o b s e r w o w a n y t a k |e n a w y s o k o [c i 5 m e t r w n a d s t a n o w i s k i e m b a d a w c z y m , d w a p i t r a
p o w y |e j , b e z w z g l d u n a i s t n i e j c e |e l a z o b e t o n o w y p By t y s t r o p o w e , o r a z n a o t w a r t y m
p o w i e t r z u n a z e w n t r z p o m i e s z c z e n i a l a b o r a t o r i u m .
R y s . 8 . Z a l e |n o [ i n t e n s y w n o [c i p o l a m a g n e t y c z n e g o i z m i a n t e m p e r a t u r y o d p r d k o [c i
o b r o t o w e j r o t o r a k o n w e r t o r a
K o n c e n t r y c z n e [c i a n y m a g n e t y c z n e i t o w a r z y s z c e e f e k t y c i e p l n e z a c z y n a j w y r a zn i e
p o j a w i a s i p o c z y n a j c w p r z y b l i |e n i u o d 2 0 0 o b r / m i n i r o s n l i n i o w o w m i a r w z r o s t u
o b r o t w , a | d o k r y t y c z n e g o r e |y m u . P r z y w y |s z y c h p a r a m e t r a c h p o m i a r w n i e
p r z e p r o w a d z a n o z o b a w y o c a Bo [ u k Ba d u m a g n e t y c z n e g o . N a r y s . 8 p r z e d s t a w i o n y j e s t
p r z e b i e g k r z y w y c h i n t e n s y w n o [c i p o l a m a g n e t y c z n e g o w m T i z m i a n t e m p e r a t u r y w
s t o p n i a c h C e l s j u s z a .
Z a k o Dc z e n i e
O b e c n i e n i e j e s t e [m y w s t a n i e p r z e d s t a w i , j a k i j e s t d o k Ba d n y o b r a z m e c h a n i z m u
p r z e k s z t a Bc a n i a e n e r g i i p r z e z u k Ba d m a g n e t y c z n y k o n w e r t o r a , a l e j e s t o c z y w i s t e , z e b e z
p o w o By w a n i a s i n a p o j c i e o [r o d k a , w k t r y m r o z c h o d z s i o d d z i a By w a n i a , w u j c i u
F a r a d a y a - M a x w e l l a - B e r n o u l l i ' e g o , z u p e Bn i e n i e b d z i e m y m o g l i p r z e d s t a w i j a k [
s e n s o w n f i z y c z n t e o r i t y c h z j a w i s k .
N a z a k o Dc z e n i e t r z e b a p o w i e d z i e k i l k a s B w o d n o [n i e z a g a d n i e n i a b e z p i e c z e Ds t w a l u d z i ,
z n a j d u j c y c h s i w s t r e f i e p r o m i e n i o w a n i a k o n w e r t o r a . T e z a g a d n i e n i a n i e s z b a d a n e . N a s z e
d o [w i a d c z e n i e o s o b i s t e p o z w a l a t y l k o n a o s t r o |n e p r z y p u s z c z e n i e , |e k r t k o t r w a Be
p r z e b y w a n i e w s t r e f i e p r a c y k o n w e r t o r a , z r e j e s t r o w a n m o c w y j [c i o w 6 k W , n i e
p o z o s t a w i a u l u d z i w i d o c z n y c h n a s t p s t w .
L i t e r a t u r a
T h o m a s J o h n A . , J r . A N T I - G R A V I T Y : T h e D r e a m M a d e R e a l i t y . E x t r a o r d i n a r y S c i e n c e . V .
V I . I s s u e 2 , 1 9 9 4 .
h t t p : / / w w w . p i n o p a . r e p u b l i k a . p l / K o n w e r t o r _ R o - G o . h t m l
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Doswiadczalne badanie właściwości optycznych teleskopuV ROSCHIN & S M GODIN SEG Testing of Small Prototype to Investigate Searl s EffectDOŚWIADCZANIE BRETARIAŃSKIEGO STYLU ŻYCIA www vismaya maitreya pl ReadabilityKolonizacja grzybicza przewodu pokarmowego w badaniach klinicznych i doswiadczalnychBadanie przekształtnika DC DC podwyzszającego napięcie w układzie mostkowymModele dynamiki klastra jako narzędzie badania mozliwosci adaptacyjno rozwojowych klastraBadanie przekształtnika DC DC obnizającego napięcie w układzie mostkowym z izolacją galwaniczną09 Wybrane zagadnienia dynamiki układów nieliniowychTemat 6 Badanie dynamicznych charakterystyk aparatury komutacyjnejBadanie sterowania serwonapędu z nieliniowym obciążeniemBADANIE STATYCZNYCH I DYNAMICZNYCH WŁAŚCIWOŚCI REGULATORÓW PIDBadanie regulatorów nieliniowychhossa, kompresja informacji L,Kwantowanie liniowe, kwantowanie dynamiczne i kwantowanie nielinioweD4 Badania stateczności dźwignic Stateczność dynamiczna żurawi wieżowychD4 Badania stateczności dźwignic Stateczność dynamiczna żurawi wieżowychBadanie właściwości dynamicznych mostu stalowegowięcej podobnych podstron