ISSN:
1432-0487
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Electrical Engineering, Measurement and Control Technology
Description / Table of Contents:
Contents Asynchronously rotating magnetic fields can produce eddy currents in the radiation shield of a turbogenerator with a superconducting field winding. These eddy currents, together with the existing magnetic field, cause mechanical vibrations in the shield. With a suitable choice of assumptions, it is possible to separate mechanic and electromagnetic calculation. Known procedures which only have to be varied according to the special problems can be applied. The theory is based on a process of teo-dimensional calculation of magnetic fields in a cylindrical arrangement [4]. The purely mechanical vibrational behaviour is analysed with the help of a shell theory [1, 2]. These procedures yield system — dependent factors which allow to describe the whole arrangement by means of a system of linear equations. This theory confirms that the pure “mechanical” resonance frequency is somewhat increased to an “electromechanical” value, and shows that at the mechanical resonance the eddy currents, and therefore the electrical shielding effect of the radiation shield, dissappeares. Mechanical stress in the radiation shield may become critical, if there is no additional electric shield. At this arrangement with an electric shield stress remains in an admissible range.
Notes:
Übersicht Asynchron umlaufende Magnetfelder können im Strahlungsschild eines Turbogenerators mit supraleitender Erregerwicklung Wirbelströme verursachen, die ihrerseits —in Verbindung mit dem vorhandenen Magnetfeld — den Schild zu Schalenschwingungen anregen können. Durch geeignete Annahmen gelingt cs, die mechanische Schwingungsberechnung von der Berechnung der magnetischen Felder zu trennen. Damit können zur Lösung dieser Aufgaben bereits bekannte Verfahren herangezogen werden, die lediglich den betreffenden Problemen entsprechend abgeändert werden müssen. Für die mechanische Schwingung kommt hier ein Verfahren zur Berechnung einer rotierenden, dünnwandigen Kreiszylinderschale nach [2], für die Feldberechnung eine zweidimensionale Methode zur Berechnung zylindrischer Mehrschichtanordnungen nach [4] zur Anwendung. Aus diesen Verfahren werden systemabhängige Faktoren gewonnen, mit deren Hilfe dann das Gesamtsystem in einer Gleichung bzw. in einem Gleichungssystem beschrieben werden kann. Diese Berechnungen zeigen, daß das bei diesem Maschinentyp sehr große Magnetfeld den Strahlungsschildversteift. Eine Resonanzfrequenz liegt in dem Bereich, in dem eine Anregung möglich ist und vergrößert ihren Wert mit wachsendem Erregerstrom. Weiter läßt sich zeigen, daß die schirmende Wirkung des Strahlungsschildes gegen magnetische Wechselfelder bei Annäherung an die Resonanzfrequenz kleiner wird, ja daß sogar eine erhebliche Verstärkung des durchdringenden Magnetfeldes möglich ist. Die mechanische Beanspruchung des Strahlungsschildes kann kritisch werden, wenn kein zusätzlicher elektrischer Schirm vorgesehen ist. Bei der untersuchten Anordnung mit einem zusätzlichen elektrischen Schirm hält sich die mechanische Beanspruchung auch im Resonanzfall in zulässigen Grenzen. Bei dieser Konzeption entfällt also die Notwendigkeit, besondere Maßnahmen zur Stützung des Strahlungsschildes vornehmen zu müssen.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01574581
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