Crystal Growth and Dielectric Properties of New Ferroelectric Barium Titanate: BaTi2O5

Single crystals of the ferroelectric BaTi₂O₅ and BaTiO₃ were prepared from a solution of 33-mol% BaO and 67-mol% TiO₂ by a rapid cooling method. The dielectric constant () and dielectric loss tangent (tan) were measured in a wide temperature range of 10–860 K and in a frequency range of 0.1–3,000 kHz. The along the b-axis of the BaTi₂O₅ crystal, prepared in air, shows a sharp dielectric anomaly reaching 30,000 at the ferroelectric Curie temperature of T_C = 752 K. By contrast, the crystal prepared in a reducing atmosphere shows a diffuse phase transition near T_C = 703 K. The values of and tan are compared between these three crystals consisting of two kinds of BaTi₂O₅ and one BaTiO₃.     

Anwendung der Theorie der Oberwellendrehfelder auf permanentmagnetische Schrittmotoren mit kleinem Schrittwinkel

Übersicht Die Wirkungsweise der meist angewandten Bauart von permanentmagnetischen Schrittmotoren mit kleinem Schrittwinkel wird mit der Theorie der Oberwellendrehfelder erklärt. Eine allgemeine Beziehung für die möglichen Nutzahlen von Stator und Rotor wird entwickelt. Mit dieser lassen sich der Schrittwinkel und das Verhältnis von Drehzahl zu Speisefrequenz berechnen sowie die Induktivitäten und Einsenverluste abschätzen. Darauf aufbauend werden Hinweise für die Auslegung der Ansteuerung gegeben. Für die beschriebene Schrittmotorenbauart wird die Bezeichnung Oberwellen-Schrittmotor vorgeschlagen.

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Contents The principle of operation of permanent magnet stepping motors with small step angles is explained by employing the theory of rotating field harmonics. A general correlation for suitable numbers of stator and rotor slots is developed making it possible to calculate the step angle and the ratio of speed to input frequency as well as to estimate the inductances and iron losses. Based on these results suggestions for the design of drive circuits are given. It is proposed to indicate the described type of stepping motor as harmonic stepper.

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Verzeichnis der verwendeten Symbole b Luftspaltinduktion - B Amplitude der Luftspaltinduktion - f Speisefrequenz - I Strangstrom - k _C Carterscher Faktor - L Induktivität - l _i ideelle Ankerlänge - m Strangzahl - M Drehmoment - n Drehzahl - N Nutzahl - p Polpaarzahl - q Lochzahl - s Schlupf - t Zeit - U _p Polradspannung - U _S Statorspannung - w Windungszahl - elektrischer Winkel - räumlicher Schrittwinkel - Luftspalt - Durchflutung - Amplitude der Durchflutung - _pv Polradwinkel - , , Ordnungszahlen - spezifischer magnetischer Leitwert - Leitwertamplitude - ₀ Mittelwert des spezifischen magnetischen Leitwertes - Ordnungszahl der 1. Leitwertwelle - ₀ Permeabilität des Vakuums - Wicklungsfaktor - Streufaktor - _p Polteilung - Flußverkettung - Kreisfrequenz Indizes l Grundwelle - d bezogen auf died-Achse - g gegenlaufend - h Haupt- - m mitlaufend - q bezogen auf dieq-Achse - R Rotor - S Stator - , , gn bezogen auf die Oberwelle der Ordnungszahl , , - bezogen auf die 1. Leitwertwelle - Streu- Die Verfasserin dankt Herrn Prof. Dr.-Ing. E. Andresen und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Förderung dieser Arbeit.     

Short circuit losses in three phase arrangements with nonmagnetic enclosure

Contents In this paper analytic relations are developed for the calculation of the shell losses in three phase arrangements with nonmagnetic enclosure, for the steady state and the short circuit conditions. The phase conductors are taken as filamentary. The losses result as Fourier series ofn terms. Parametric investigations showed that a restriction on two terms gives results of great accuracy for the steady state losses. The analytic relations for the short circuit losses calculation are cumbersome. These losses can be calculated from the steady state losses, that are given from simpler relations, by an appropriate coefficient given here from the relevant curves.

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Kurzschlußverluste in Dreileiterkapselungen mit unmagnetischem Mantel

Ubersicht In dieser Arbeit werden analytische Beziehungen zur Berechnung der Mantelverluste für Dreileiterkapselungen mit unmagnetischem Mantel im stationären Betrieb und im Kurzschlußfall entwickelt. Die Innenleiter werden als Linienleiter betrachtet (Leiterradiusr=0). Die Verluste erhält man als Fourier-Reihen mitn Gliedern. Durch Parameteruntersuchungen der Verluste im stationären Betrieb ergibt sich, daß die ersten beiden Glieder für die erforderlichen Genauigkeit ausreichend sind. Die analytischen Beziehungen für dieKurzschlußverlust-berechnung sind umfangreich. Diese Verluste können aber aus den Verlusten im stationären Betrieb mit Hilfe eines geeigneten Faktors berechnet werden, der aus Diagrammen entnommen werden kann.

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List of symbols A _M vector potential at the shell - A _n ,B _n Fourier coefficients - d _M shell thickness - i instantaneous current - I _cc RMS value of the short-circuit current - I _th thermal equivalent short-time current - K _M current line density at the shell - K _Mth thermal equivalent short-time current line density - m conductor distance from the arrangement center - n terms of Fourier series - p abbreviation, eq. (10) - P _cc short-circuit shell losses per unit length - P _M steady-state shell losses per unit length - P _M 0 reference shell losses per unit length, eq. (13) - q abbreviation, eq. (A. 2a) - Q thermal losses per unit length - R resistive component of the short-circuit power system impedance - R{imM} mean shell radius - R _s shell resistance per unit length - t time - T _cc short-circuit duration - X inductive component of the short-circuit power system impedance - angle; describes the instantaneous values of voltages at the moment of fault appearance - angle of the short-circuit power system impedance, eq. (2) - skin depth - factor for the computation of short-circuit current, eq. (26) - _M shell conductivity - _M surface conductance of the shell _M = _M d _M - eigenvalue (=1/) - ₀ vacuum permeability ( ₀=4×10^–7H/m) - time constant, eq. (3) - circular system frequency     

Progress in the development of high-power millimeter- and submillimeter wave gyrotrons and of free electron masers

Contents At present, high power gyrotron oscillators are mainly used as generators for electron cyclotron resonance heating (ECRH) and diagnostics of magnetically confined plasmas for generation of energy by controlled thermonuclear fusion. 140 GHz gyrotrons with output powerP _out =0.58 MW in the Gaussian free space TEM₀₀ mode with pulse length up to =2.0 s and efficiency =34% are commercially available. High order rotating TE-modes (e.g. TE_22,6 at 140 GHz) are used as working modes in the cavities of these tubes. For plasma diagnostics higher frequencies are required. Therefore, gyrotron oscillators are designed for operation either at the second harmonic of the electron cyclotron frequency or at the fundamental cyclotron frequency with special pulsed high-field solenoids.P _out =40 kW with =40 s at =4% at frequencies up to 650 GHz have been achieved. In the case of gyrotron oscillators only slow frequency step tuning is possible by variation of the magnetic field (change of operating cavity mode). Fast and continuous frequency tuning by variation of the beam acceleration voltage is feasible for free electron masers (FEM). Record output parameters are:P _out =2GW, =20 ns, =13% at 140 GHz (LLNL) andP _out =15 kW, =20 s, =5% in the range from 120 to 900 GHz (UCSB).

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Fortschritte bei der Entwicklung von Hochleistungs-Millimeter- und Submillimeter-Wellen Gyrotrons und Frei-Elektronen-Masern

Übersicht Hochleistungs-Gyrotronoszillatoren werden derzeit vorwiegend als Generatoren für die Elektronen-Zyklotron-Resonanz-Heizung (ECRH) und Diagnostik von magnetisch eingeschlossenen Plasmen zur Erforschung der Energiegewinnung durch kontrollierte Kernfusion eingesetzt. 140 GHz Gyrotrons mit einer Ausgangsleistung vonP _out =0.58 MW in der Gaußschen Freiraumgrundmode TEM₀₀ bei Pulslängen bis zu =2.0 s und Wirkungsgraden =34% sind kommerziell erhältlich. Als Arbeitsmoden im Röhrenresonator dienen dabei hohe, rotierende TE-Moden (z. B. TE_22,6 bei 140 GHz). Zur Plasmadiagnostik werden höhere Frequenzen benötigt. Daher arbeiten die dazu vorgesehenen Gyroronoszillatoren entweder bei der 2. Harmonischen der Elektronen-Zyklotronfrequenz oder bei der Grundfrequenz mit speziellen gepulsten Hochfeld-Magneten. Bisher wurde bei Frequenzen bis zu 650 GHz eine HF-Ausgangsleistung vonP _out =40 kW mit =40 s und =4% erreicht. Die Ausgangsfrequenz von Gyrotronoszillatoren ist dabei nur langsam und stufenweise durch Veränderung des Magnetfeldes durchstimmbar (Übergang zu anderen Arbeitswellentypen im Resonator). Schnelle und kontinuierliche Frequenzdurchstimmbarkeit (über die Beschleunigungsspannung) ist beim Frei-Elektronen-Maser (FEM) gegeben. Rekordausgangsparameter sind hier:P _out =2 GW, =20 ns, =13% bei 140 GHz (LLNL) undP _out =15 kW, =20 s, =5% im Bereich von 120 bis 900 GHz (UCSB).

     

A Large Piezoelectric Anisotropy of a Three-Component Composite with Variable Connectivity

Proposed are two types of three-component piezoelectric composites that change connectivity from 2-2 to 1-3 and contain polarized ferroelectric ceramic and polymer components, i.e., layer 1 reinforced by rods–layer 2–layer 1 reinforced by rods– . . . (type 1) and laminated rods (layer 1–layer 2–layer 1– . . . ) embedded in a matrix (type 2). Some cases of the large anisotropy of piezoelectric coefficients d ₃₃ ^* /d ₃₁ ^* and e ₃₃ ^* /e ₃₁ ^* are analyzed for the composites of the type 1. Original cases of simultaneous reaching d ₃₃ ^* /d ₃₁ ^* 0 and e ₃₃ ^* /e ₃₁ ^* > 10 as well as e ₃₃ ^* /e ₃₁ ^* and d ₃₃ ^* /d ₃₁ ^* at different volume concentrations of the components in the composites of the type 2 are also considered. It is shown that these ratios essentially depend on electromechanical constants of the components, their volume concentrations, microgeometry, as well as on jumps of these constants and internal fields at boundaries between the components.     

Dreidimensionale analytische Berechnung des Erregerfeldes eines Turbogenerators mit supraleitender Erregerwicklung

Übersicht Das Erregerfeld eines Turbogenerators mit supraleitender Erregerwicklung wird unter Berücksichtigung der genauen Wicklungsverteilung dreidimensional berechnet. Magnetische und elektrische Schirme werden in Form von idealen Berandungen berücksichtigt.

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Contents The magnetic field of a turbogenerator with a superconducting rotor is calculated in its three dimensions taking into account the exact geometric distribution of the winding. Magnetic and electric shields are considered in form of ideal screens.

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Übersicht der verwendeten Symbole A Strombelagshöchstwert - a Augenblickswert des Strombelags, örtlicher Wert des Strombelags - B Induktionshöchstwert - b Augenblickswert der Induktion, örtlicher Wert der Induktion - b Induktionsvektor (Augenblickswert) - I _n () modifizierte Besselfunktion 1. Art undn-ter Ordnung mit dem Argument - I _n () Ableitung vonI _n () nach dem Argument - I Gleichstrom - K _n () modifizierte Besselfunktion 2. Art undn-ter Ordnung mit dem Argument - K _n () Ableitung vonK _n () nach dem Argument - P Polpaarzahl - r radiale Koordinate - v Augenblickswert des Vektorpotentials - v Vektor des Vektorpotentials (Augenblickswert) - Z Leiter in Reihe geschaltet - z axiale Koordinate - Umfangskoordinate (räumlicher Umfangswinkel) - elektrische Leitfähigkeit - Ordnungszahl von Wellen, die sich in axialer Richtung räumlich und zeitlich sinusförmig ändern - ₀ magnetische Feldkonstante - _r Permeabilitätszahl - Ordnungszahl von Wellen, die sich in Umfangsrichtung räumlich und zeitlich sinusförmig ändern Indizes l Stator - (l) Grundwelle - 2 Rotor - const konstant - i Zählziffer - n Nut - r radial - z axial vom axialen Strombelag herrührend (zweiter Index hinterr oder ) - tangential in Umfangsrichtung vom tangentialen Strombelag herrührend (zweiter Index hinterr, oderz) - Welle mit der Ordnungszahl - Welle mit der Ordnungszahl Schreibweisen X(a, b, c) Funktion vona, b, c - X ₍₎ Fourierkoeffizient mit der Ordnungszahl - X _{(, )} Fourierkoeffizient mit den Ordnungszahlen und - X(x=x ₁) Funktionswert fürx=x ₁ - rs(i) Radius deri-ten Schicht - Laplacescher Operator     

Orientation Control of ZnO Thin Film Prepared by CVD

A series of materials represented by the formula Ni_1;Mo_1–/3O₄, where -1/5 1/3, were prepared by calcination of layered ammonium nickel molybdates having a general formula (NH₄)H_2xNi_3-xO(OH)(MoO₄)₂, where 0 x 3/2. Phase determination using high temperature X-ray diffraction studies showed that the variable stoichiometry of the precursor phase that allowed for Ni/Mo ratios between 0.75 and 1.5 led to the formation of a single phase of the form Ni_1;Mo_1–/3O₄ following calcination. AC impedance spectroscopy was used to investigate the electronic conductivity of the materials. The defect chemistry of these ternary ionic materials was modeled to correlate the electronic conductivity with the structure.     

Synthesis of Sr0.5Ba0.5Nb2O6 by Coprecipitation Method—Dielectric and Microstructural Characteristics

Sr_0.5Ba_0.5Nb₂O₆ (SBN50) has been synthesized by coprecipitation method using Sr(NO₃)₂, Ba(NO₃)₂ and Nb-oxalate as precursors and ammonium hydroxide as precipitant. Calcination at 1150C resulted in pure SBN50 phase (XRD) and nano powder with size varying between 100–250 nm (TEM). The average grain size (SEM) in the sintered pellets ranged from 2.5 to 5 m as the sintering temperature varied from 1250 to 1350C. The maximum sintered density was observed to be 93% of _th. The plot of dielectric constant vs. temperature clearly showed a shift of dielectric maxima (_max) with frequency, indicating the relaxor nature of SBN50. The room temperature dielectric constant (_RT > 2300) observed for all these samples is higher compared to the earlier reported values (_RT 1500). The T_c (for 1 KHz) varied from 47–60C depending on the sintering conditions. The hystersis loops were recorded at various temperatures. The maximum saturation polarization for the unpoled pellets was found to be 2.3 C/cm² when sintered at 1350C. The improvement in dielectric and ferroelectric behavior is attributed to the enhanced homogeneity attained by the coprecipitation synthesis route used in the present study. Correlations between microstructure (sintering conditions) and dielectric behavior is explored.     

Principles and applications of FLASH NMR imaging

Routine clinical NMR scanners apply low-flip-angle gradient-echo sequences as fast-imaging modalities. Fast low-angle shot (FLASH) NMR imaging is the first version of a large family of fast gradient-echo methods. It is based on the application of reduced flip angles for NMR excitation, the acquisition of magnetic field gradient echoes, and considerably shortened repetition times. Under these conditions, transverse magnetization survives. This magnetization can be destroyed in spoiled FLASH or used for imaging in refocused FLASH. The measuring time of FLASH NMR images is dependent on gradient hardware and is under optimal technical conditions user selectable between less than 100 ms and 1 s. Short imaging times give the possibility to apply magnetization preparation before imaging. This technique allows the acquisition of image contrast with respect to any selected parameter, e.g.T ₁ T ₂, or diffusion constant. This FLASH version has been called snapshot-, turbo-, or magnetization-prepared RAGE.     

Phase Transformation and Temperature Dependence of Relative Permittivity for A-site Substituted Sr(Y0.5Ta0.5)O3Perovskites

A-site cation substitution with Ba²⁺ or Ca²⁺ ions was made for the ordered complex perovskite Sr(Y_0.5Ta_0.5)O₃ to correlate the structure evolution and the change in the temperature coefficient of relative permittivity (TC_r) with the cation substitution. The crystal symmetry of the solid solutions at room temperature changed as monoclinic rhombohedral cubic with the corresponding A-site cation species of Ca²⁺ Sr²⁺ Ba²⁺. On heating, the rhombohedral phase of Sr(Y_0.5Ta_0.5)O₃ was firstly transformed to the cubic phase with a lower symmetry (F43m or F432) at 1000°C and further to the ideal cubic phase (Fm3m) at 1300°C. The similar phase transformation behavior at elevated temperatures was observed for each of the Ba²⁺-substituted perovskites, both the phase transformation temperatures being lowered with increasing Ba²⁺ content. TC_r of the ordered perovskites monotonously increased over the temperature range where the phase transformation regions from monoclinic to rhombohedral or from rhombohedral to cubic (F43m or F432) occurred. On the other hand, a subtle symmetry change in the cubic phase from F43m (F432) to Fm3m caused a remarkable change in the TC_r from positive to negative at the transformation temperature. These results suggested that the positive TC_r is essentially correlated to the relaxation of the tilting of the BO₆ octahedra in the perovskite structure on heating.     

Der Asynchronmotor mit drei und sechs Wicklungssträngen am stromeinprägenden Wechselrichter

Übersicht Für Drehzahlstellantriebe größerer Leistung bietet der Käligläufermotor mit 6 Wicklungsphasen und Versorgung durch zwei Stromumrichter deutliche Vorteile gegen-fiber dem 3-Phasenmotor mit 6-pulsiger oder auch 12-pulsiger Umrichterspeisung. Es werden die Größen untersucht und verglichen, die für die Wechselwirkung zwischen Motor und Umrichter charakteristisch sind:Die Induktivitäten und Phasenkopplungen, das Ersatzschahbild, die Pendelmomente und die Wirbelstromverluste.

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The current-source inverter-supplied induction motor with three and six phases

Contents For speed control drives of greater power ratings the induction motor with 6 phases supplied by two current source inverters is superior to the 3-phases motor supplied by an inverter working in 6- or 12-pulse mode. All quantities characteristic for interactions between motor and inverter are analysed.The inductances and phase couplings, the electrical equivalent circuit, the torque harmonics and the eddy current losses.

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Verwendete Symbole d _L Leiterdurchmesser - f, f ₁ Speisefrequenz - k() Kopplungsfaktor zweier um den Winkel versetzter Stränge - Widerstandserhöhung der in Nuten liegenden Leiter - Widerstandserhöhung der gesamten Wicklung - l _i ideelle Eisenlänge - l _s mittlere Länge der Stirnverbindungen - L _h Hauptinduktivität - L _K Kurzschlußinduktivität - L ₁,L ₂ Ständer- bzw. Läuferstreuinduktivität - L _N Nutstreuinduktivität - L _oS Stirnstreuinduktivität - L _oW Induktivität der doppelt verketteten Streuung - m Strangzahl - m _el Luftspaltmoment (als Zeitfunktion) - M _N Nennmoment - n Drehzahl - n Ordnungszahl für (räumliche) Oberwellen des Luftspaltfeldes - N Nutzahl - p Polpaarzahl - q Zahl der Ständernuten je Pol und Strang - s Sehnung in Nutteilungen - t _smin minimale Schonzeit der Thyristoren - V Magnetisierungsdurchflutung eines Pols - Windungszahl eines Stranges - _Sp Windungszahl einer Spule - W _S Spulenweite - Operatorimpedanz - Phasenverschiebung zwischen den Strömen der Ober- und Unterschicht - _res magnetisch wirksamer Luftspalt - ... Beiwert des magnetischen Leitwerts - Ordnungszahl der (zeitlichen) Oberschwingungen der Ströme und des Drehmoments - reduzierte Leiterhöhe nach [10] - _(n ) Wicklungsfaktor fürn-te Oberwelle des Luftspaltfelds - _K für die Kommutierung wirksamer totaler Streufaktor - _p Polteilung - (), () Hilfsfunktionen, siehe Gleichungen (54), (57) - Polfluß - verketteter Fluß - , Winkel, siehe Bild 9 - , ₁ Speisefrequenz - ₂ Läuferkreisfrequenz - ₀ Eigenkreisfrequenz des Kommutierungskreises Indizierung u ₁,i ₁,U ₁,... Ständergrößen - u ₂,i ₂,U ₂,... Läufergrößen - L _..a Stranginduktivität - L _..b Koppelinduktivität zweier um 30° versetzter Stränge - L _..c Sternpunktinduktivität - I _..(), Î_..(), M_..(),... Anteil der -ten Oberschwingung - Anteil dern-ten Oberwelle     

Structure and Properties of Hot-Pressed Pb(Lu1/2Nb1/2)O3-PbTiO3 Binary System Ceramics*

Solid solution series of the (1 - x)Pb(Lu_1/2Nb_1/2)O₃ - x PbTiO₃ binary system ceramics (PLuNT) were synthesized and hot-pressed (temperature 950°C to 1130°C, pressure 25 MPa); its structure, dielectric and piezoelectric properties were studied. Pure lutecium niobate PLuN (x = 0) has a pronounced long-range order in the B-sublattice and an antiferroelectric to paraelectric phase transition at 258°C. The phase structure of the PLuNT system, at room temperature, changes from a pseudomonoclinic (psd-M, space group Bmm2) to tetragonal (T, space group P4mm). The pseudomonoclinic phase extends over the 0 x 0.38 interval within which the monoclinic angle proceeds a minimum near to 90° at x 0.2. The morphotropic region covers the interval x = 0.38 - 0.49, the concentration ratio psd-M:T 1 (the morphotropic phase boundary—MPB) corresponds to x = 0.41. Within the morphotropic region, a rather strong distortion of the unit cell—(c/a - 1) 0.02, 90.37º, characteristic of hard piezoelectrics is maintained. Dielectric dispersion and broadening of the phase transition, features typical to relaxors, are observed within the concentration interval of 0.1 x 0.3. The highest electromechanical coupling coefficients: k_p = 0.66, k_t = 0.48, k₃₁ = 0.34 of (1 - x) PLuN–xPT ceramics are attained in compositions near the MPB at x 0.41. Non-isovalent doping of PLuNT with La³⁺ in Pb sublattice shifts the MPB to lower values of x.     

Der Turbogenerator mit supraleitender Erregerwicklung im transienten Betrieb

Übersicht Die weitgehende Verwendung nichtmagnetischer Werkstoffe beim Bau von Turbogeneratoren mit supraleitender Erregerwicklung erfordert die Erarbeitung neuer theoretischer Grundlagen zur Vorausberechnung des Betriebsverhaltens. Mit Hilfe der Raumzeigerdarstellung wird ein den dynamischen Betrieb beschreibendes Differentialgleichungssystem für ein vereinfachtes mathematisches Modell der Maschine abgeleitet.

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Contents The prevalent application of nonmagnetic materials in construction of turbine generators with superconducting field windings demands the development of new theoretical fundamentals for the predetermination of the operational behaviour. Using the definition of space vectors, for a simplified mathematical model of a generator a set of differential equations is presented, suitable for the calculation of transient performance.

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Verzeichnis der verwendeten Symbole a Augenblickswert des Strombelags - g ganze Zahl - i Augenblickswert des Stromes - j imaginäre Einheit - J polares Massenträgheitsmoment - l Länge des geraden Wicklungsteils - L Eigeninduktivität - m Augenblicksert des Drehmoments - M Kopplungsinduktivität - P Grundwellenpolpaarzahl - r radiale Koordinate, Radius - R ohmscher Widerstand - u Augenblickswert der Spannung - v Augenblickswert des Vektorpotentials - W _Spl Spulenweite, bezogen auf den mittleren Radius der Ständerwicklung - z axiale Koordinate - Z in Reihe geschaltete Leiter, Stabzahl der Käfigwicklung - räumlicher Winkel - Bogenkoordinate - ₀ magnetische Feldkonstante - natürliche Zahl - Ordnungszahl - v₁ vorzeichenbehaftete Ordnungszahl - natürliche Zahl - Wicklungsfaktor im geraden Wicklungsteil - _p1 Polteilung, bezogen auf den mittleren Radius der Ständerwicklung - Augenblickswert des magnetischen Flusses - Augenblickswert der magnetischen Flußverkettung - 1 Ständerwicklung - 2 Erregerwicklung - 3 Dämpferwicklung - a außen - A Strang A - b Belastung - B Strang B - C Strang C - d Längsachse - i innen - J Joch - m mechanisch - o Oberschicht, oben - q Querachse - s Strombelag - St Stab - u Unterschicht, unten - natürliche Zahl - Ordnungszahl - v₁ vorzeichenbehfaftete Ordnungszahl - natürlich Zahl Der Verfasser dankt Herrn Prof. Dr.-Ing. H. W. Lorenzen, Lehrstuhl und Laboratorium für Elektrische Maschinen und Geräte, TU München, für die Anregung und Förderung, dieser Arbeit. Sie dient als Voruntersuchung zum Thema Elektrische Grenzleistungssynchrongeneratoren mit supraleitender Erregerwicklung im Rahmen des Schwerpunktprogramms Neue Elektrische Antriebe der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg.     

Structures and Dielectric Properties of La-Substituted SrBi8Ti7O27 Ceramics

SrBi₈Ti₇O₂₇ ferroelectric ceramics with mixed Aurivillius structure were modified by La-substitution for Bi, and the dielectric properties were investigated together with the microstructure characterization. Solid solution of Sr(Bi_{1 – x} La _x )₈Ti₇O₂₇ was formed in the present ceramics for x 0.1, and (Bi,La)₄Ti₃O₁₂ secondary phase appeared at x = 0.15. For x 0.25, another phase Sr(Bi,La)₄Ti₄O₁₅ appeared, and (Bi,La)₄Ti₃O₁₂ disappeared gradually with increasing x, and vanished entirely at x = 0.35. With increasing x, both the dielectric constant and dielectric loss of the present ceramics increased firstly and reached their maximums 291 and 0.023 at 1 MHz, then decreased after x > 0.25. The temperature stable high- dielectric ceramics with low dielectric loss were created at the composition x = 0.5: = 122, tan = 0.0003 and = –619 ppm/°C at 1 MHz.     

ε0 und μ0

Übersicht 1. ₀ und ₀ als Schlüsselzahlen der absoluten Maßsysteme. 2. Der Faktor 4. 3.Wallots Darstellung. 4. ₀ und ₀ als physikalische Größen. 5. Größengleichungen. 6. Die CGS-Einheiten.     

Das elektromagnetische Feld eines in Seewasser parallel zum Spiegel verlegten,geraden stromdurchflossenen isolierten Drahtes mit blanken Enden,in dem dreifach geschichteten Raum: Luft,Wasser, Erde

Ohne ZusammenfassungVerzeichnis der Abkürzungen und Einheiten P _x ,P _z Komponenten desHertzschen Vektors Vm - l Strom im Dipol oder Kabel A - k _p ² =² _{p 0}–j_{0 p} Wellenzahl (p=0, 1, 2) 1/m² - _p = _p +j _p elektrodynamische Leitfähigkeit (p=0, 1, 2) S/m - Integrationsvariable J/m - Wurzelausdrücke in den Integralen 1/m - l·x'/ _p häufiger Faktor vor den Integralen V · m² - z, h, H; a; x, y, R, Längen m - elektrische Feldstärke V/m - magnetische Feldstärke A/m - p Index gemäß dem Raumteil A/m - S _{0, 1} (),S _1,2() Zwei gleichart. Abk. in Gl. 3 (8, 9) Ohm · m - N() bes. Funktion im Nenner von Gl. 3 (10) Ohm² - D() bes. Funktion im Nenner der Gl. 3 (1) m² ₀=4 ·10^–7 H/m ₀=(1/36)·10^–9 F/m für Luft. Mit 3 Textabbildungen     

Bemerkungen zu Leistungsbegriffen bei Strömen und Spannungen mit Oberschwingungen

Übersicht Neben der üblichen Formulierung der Leistungsbegriffe für periodische nichtsinusförmige Ströme oder Spannungen im Frequenzbereich wird besonders die Darstellung von Schein-, Wirk- und Blindleistung im Zeitbereich untersucht. Für die Leistungsbegriffe wird solchen Formen der Vorzug gegeben, die auch künftigen Entwicklungen und möglichen Anforderungen gerecht werden können.

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A note on power definitions for currents and voltages with harmonics

Contents Besides the usual definitions of power terms for periodical non-sinusoidal currents and voltages in the frequency domain the presentation of apparent-, effective-(active-) and fictitious (reactive) power particularly in the time domain is investigated. For power terms such forms are preferred which will cope future developments and possible requirements.

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Benutzte formelzeichen = Gleichheit gemäß Definition - für alle - v.p. valor principalis (Hauptwert) - Re Realteil - Im Imaginärteil - e Einheitsvektor 2. Stufe - O Nullvektor - A Spaltenvektor - A -te Komponente vonA - A ^* konjugiert komplexer Spaltenvektor - A ^T transponierter Spaltenvektor=Zeilenvektor - <A, B inneres Produkt zwischenA undB - |A| =+<A, A Betrag vonA - >A, B< (A _v B –A B _v) äußeres Produkt zwischenA undB - i _j Zeitfunktion des Stromes - komplexer Effektivwert der -ten Teilschwingung voni _t - i _veff - I Vektor der komplexen Effektivwerte aller Teilschwingungen voni _t - i _eff =|I| - p _t Augenblicksleistung - P Wirkleistung - Q Blindleistung - Q _V Verschiebungsblindleistung - Q _D Verzerrungsblindleistung - S Scheinleistung     

Berechnung der magnetischen Felder in den Stirnraumwänden elektrischer Maschinen

Übersicht Ausgehend von der Beschreibung des magnetischen Feldes im Stirnraum elektrischer Maschinen wird die Induktion in den nichtleitend und hochpermeabel angenommenen Stirnraumwänden berechnet. Ferner wird versucht, die wirklichen Materialbeiwerte nachträglich zu berücksichtigen.

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Contents The magnetic field in non-conductive and highly permeable walls of the end-region of electrical machines is calculated by means of the field in the air-part of the end-zone. In a second step the properties of real materials are considered.

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Im Text verwendete Symbole a Vektorpotential - A , A, A_z Komponenten des Vektorpotentials in der zyl. Maschine - A _y, A_z Komponenten d. Vektorpotentials im abgewickelten Modell - a radiale Bauhöhe des Stirnraums im abgewickelten Modell - a , a_z; a_y, a_z dimensionslose Koeffizienten der - b , b_z; b_y, b_z Reihenwicklung des Strombleags - B , B, B_z Komponenten der Induktion in der zylindrischen Maschine - B _y, B_z Komponenten der Induktion im abgewickelten Modell - c axiale Abmessung des Stirnraumes - c _I–c _VI Konstanten der homogenen Lösungen der Wandflüsse - d _I–d _VI (die Indices kennzeichnen einzelne Wandzonen entsprechend Bild (B 2)) - d Eindringmaß - magnetische Feldstärke - i , i, i_z Ströme - F Strombelag - J , J, J_z Komponenten des Strombelags - j , j_z Strombelagsmaximum für ein Wicklungselement - Drehoperator - k, n Separationsparameter in der zyl. Maschine - l ₀, m, n Separationsparameter im abgewickelten Modell - l komplexer Separationsparameter - p Polpaarzahl (=Separationsparameter i. d. zyl. Maschine) - R Reduktionsfaktor - |R| Betrag des Reduktionsfaktors - d Wegelement - u, v, w natürliche Zahlen - flußdurchsetzte Zone in den idealisierten Stirnraumwänden - elektrische Leitfähigkeit - Permeabilität - ₀ Permeabilität des Vakuums - Grundwellenpolteilung im abgewickelten Modell - magnetischer Fluß - Kreisfrequenz Funktionen I _p(k ) Besselfunktionen erster und zweiter Art - N _p(k ) Besselfunktionen erster und zweiter Art - I _p(n ) modifizierte Besselfunktionen erster und zweiter Art - K _p(n ) modifizierte Besselfunktionen erster und zweiter Art - S _{u, p}(k ) Hilfsfunktionen nach Lommel (L₃) Koordinaten , ,z Zylinderkoordinaten - x, y, z cartesische Koordinaten - z ₁,z ₂,z ₃ Einheitsvektoren für Zylinderkoordinaten - ₁, ₂; ₁, ₂;z ₁ Koordinaten des Wicklungselementes mitj -undj -Strombelagskomponenten - ₁; ₁, ₂;z ₁,z ₂ Koordinaten eines Wicklungselementes mitj -undj _z-Strombelagskomponenten - ₀ Wellenradius - ₃ Außenwandradius hochgestellte Indices (i) ideell - (h) homogen - (p) partikular     

On the calculation of pole surface leakage flux

Contents In designing electromagnetic circuits the pole surface leakage flux introduced by an air-gap, must be known. After defining the so called utilization factor, a review of the existing formulas for calculating it, is given. The major part of the paper deals with the presentation of a new and very accurate formula, based on the method of conformal mapping. Finally this formula is compared with experimental results.

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Übersicht Beim Entwurf magnetischer Kreise muß der Streufluß im Luftspalt bekannt sein. Nach der Definition des sogenannten Ausnützungsfaktors—d. h. des Verhältnisses von Nutzfluß zur Gesamtfluß—wird ein Überblick über bekannte Methoden zu seiner Berechnung gegeben. Mit Hilfe der konformen Abbildung wird eine neue und sehr genaue Berechnungsmethode vorgestellt. Die hieraus gewonnenen Lösungen werden mit experimentellen Ergebnissen verglichen.

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List of principal symbols a cylinder radius - g air-gap width - k modulus of the Jacobian elliptic functions - k complementary modulus - l fringe-path extent - n constant - q auxiliary quantity - t auxiliary variable - u, v, x, y real variables - ,z complex variables - A, B, C, D, E, F vertexes - E(u) fundamental elliptic integral of the second kind - E complete elliptic integral of the second kind - K complete elliptic integral of the first kind - M, N constants - , constants - , °, very small real values - running variable in thez-plane - utilization factor - , polar coordinates - ₀, _A , _C ,v _A ,v _A real exponents - , real variables - complex variable - _l , _m , _t leakage, main and total magnetic flux.     

Piezoelectric and Dielectric Properties of Pb(Zr x Ti1 − x )O3-Pb(Ni1/3Sb1/3Nb1/3)O3 Piezoelectric Ceramics

In this paper, piezoelectric and dielectric properties of 0.9PbZr_xTi_1–xO₃-0.1PbNi_1/3Sb_1/3Nb_1/3O₃ were studied as a function of Zr/Ti mole ratio(x) for application to piezoelectric actuator. Also, microstructure and crystalline phase are investigated by using SEM and XRD, respectively. As a results, the substitution of Sb5+ to B-site increases the piezoelectric and dielectric properties, and when Zr/Ti mole ratio is 49/51 and ternary mole ration is 0.1(0.9PbZr_0.49Ti_0.51O₃-0.1PbNi_1/3Sb_1/3Nb_1/3O₃), the corresponding composition were found belonging to the Morphotropic Phase Boundary region with electromechanical coupling coefficient(k_p), mechanical quality factor (Q_m), permittivity(_r) and piezoelectric strain constant(d₃₃) equaled to 63%, 360, 2000 and 470 pC/N, respectively. Sintering temperature was about 1150_C and Curie temperature was determined around 290_C.